Gia Công - Phương Pháp Đặc Biệt (Phần 2) part 6 pot

Dụng cụ và thiết bị : 1 Thiết bị : - Máy gia công cắt dây Wire-cut EDM Machine là máy gia công điện ăn mòn sử dụng các chuyển động điều khiển theo chương trình số để gia công các đườn

III Dụng cụ và thiết bị :

1) Thiết bị :

- Máy gia công cắt dây (Wire-cut EDM Machine) là máy gia công điện ăn mòn sử dụng các chuyển động điều khiển theo chương trình số để gia công các đường bao theo mong muốn, hoặc để tạo hình bề mặt mà không cần dùng các điện cực có dạng đặc biệt Máy cắt dây tia lửa điện sử dụng một dây chuyển động liên tục như một điện cực Điện cực (dây cắt) có thể chế tạo từ đồng thau, đồng đỏ hay bất kì một vật liệu dẫn điện nào khác, đường kính từ 0,05 đến 0,3 mm Đường đi của dây cắt được điều khiển theo một đường bao nằm trong hệ trục toạ độ XY, cắt thành một khe hở nhỏ xuyên qua chi tiết gia công Chuyển động được điều khiển này tạo thành một đường liên tục với độ chình xác khoảng 0,001 mm và chuyển động này phải được cài sẵn trong máy

* Máy cắt dây tia lửa điện NC 4532 ∅ 3 :

- Máy 4532∅3 là máy dây điện cực điều khiển số dùng

để gia công các loại khuôn, mẫu, dưỡng, dao bằng vật liệu hợp kim cứng, gốm, hợp kim kim loại gốm, kim loại màu v.v Điện cực cắt là dây quấn liên tục có đường kính từ 0,05÷0.3

mm Gia công được thực hiện trong dung dịch nước kỹ thuật hoặc dầu hỏa Nguồn điện dùng máy phát tiristo xung ngắn

- Đặc tính kĩ thuật :

Kích thước lớn nhất của chi tiết gia công : 250x160x75mm

Trọng lượng lớn nhất của chi tiết gia công: 45kg Độ chính xác biến dạng gia công : 0,032mm Năng suất gia công : Š Thép : 35mm2/phút ŠHợp kim cứng: 18 mm2/phút Š Đồng : 36 mm2/phút

Hình 5.59 :

Máy dùng bộ điều khiển NC “Kontur 2Π-67” với cơ cấu cấu nội suy đường Máy cũng có thể trang bị máy tính mini và như thế có thể dùng chương trình băng xuyên lỗ, băng từ hoặc bàn phím

- Truyền động của máy : Trong thân máy đặt chậu dung

dịch gia công và các cơ cấu dịch chuyển tọa độ Máy có các xích truyền động như sau

+ Xích nâng chậu dung dịch : Trong chậu dung dịch 1 đặt bàn máy dạng chữ L ngược 2 Trên bàn máy lắp chi tiết gia công và được nâng, hạ nhờ động cơ Đ1 có N=0,18 kW,

n = 2800 vòng/phút, qua cơ cấu trục vít- bánh vit

77

2 tới trục

vit II có bước t = 4 mm với lượng di động là :

s = 2800 4 300 mm / ph

77

2

= + Xích di động giá dây : Chuyển động tạo hình là chuyển động tương đối trong mặt phẳng nằm ngang của dây đặt trên giá dây 3 di động theo hai hướng thẳng góc nhau Giá dây dùng để điều chỉnh và kẹp chặt các thiết bị và cơ cấu đảm bảo việc quấn và căng dây điện cực Các cơ cấu thực hiện các chuyển động này đều đặt trong các thân riêng, di động trên các sóng lăn từ hai động cơ bước Đ2 và Đ3 qua hai hộp tốc độ có hai cặp bánh răng như nhau Động cơ bước nhận các xung từ bộ điều khiển số Mỗi xung làm trục động cơ quay 1,50, tức là trục vitme V hoặc IX có bước ren t = 5mm sẽ di động giá 3 theo hướng đứng hoặc ngang một đại lượng

75

24 60

18 360

5 ,

1

0

0

=

Di động dọc bằng tay : thực hiện trực tiếp bằng cách quay trục vitme IX

Di động ngang bằng tay : bằng cách quay trục VI qua cặp bánh răng

28

28 để quay trục vitme V

+ Xích quấn dây : Để khắc phục ảnh hưởng độ ăn mòn dây điện cực, ta cho nó chuyển động với tốc độ không lớn trong quá trình gia công Việc quấn dây được thực hiện từ động cơ Đ4 có N = 10 W và n = 1200 vòng/phút qua puli chủ động có đường kính ø45mm Tốc độ quấn được điều chỉnh trong phạm vi 8÷20 mm/s bằng cách thay đổi số vòng quay động cơ Đ4 Chuyển động được truyền qua dây đai 4 quay cuộc dây điện cực đã gia công 5 Hướng chuyển động của dây ở vùng làm việc là từ trên đi xuống Sắp xếp dây điện cực trên ống bằng chuyển động thẳng đi- về của trục ống Xích này cũng được thực hiện cũng từ động cơ điện Đ4, qua ba cặp bánh răng có tỷ số truyền

80

20 quay cam mặt đầu 6 và đòn bẩy 7

2) Dụng cụ :

- Đối với máy gia công cắt dây, vật liệu làm điện cực phải có các tính chất sau :

+ Có tính dẫn điện tốt

+ Có độ giãn dài cao

+ Có nhiệt độ nóng chảy cao

+ Có tính dẫn nhiệt tốt

- Dây điện cực thường dùng có đường kính từ 0,02÷0,3

mm bằng vật liệu đồng thau Đối với các dây đường kính nhỏ, thường dùng volfram, molibden hay tungsten vì các loại này có độ bền kéo cao, độ nóng chảy cao Khi cắt rãnh, chiều rộng mạch cắt được xác định bằng đường kính dây, khoảng cách phóng điện, chế độ cắt và độ nhẵn yêu cầu

Bảng 5.8 :

Một số loại dây cắt dùng trong cắt dây tia lửa điện

Đường kính

dây cắt (mm)

Khối lượng (g)

Đường kính dây cắt (mm)

Khối lượng (g)

0,05

0,07

0,10

0,12

0,15

0,17

0,20

0,22

0,25

0,27

0,60

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

0,05 0,07 0,10 0,12 0,15 0,17 0,20 0,22 0,25 0,27 0,60

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

3) Dung môi dùng trong gia công :

- Dung môi (dung dịch) để gia công là đầu hoả hoặc nước Trong trường hợp dùng dầu hoả thì phôi phải được mgâm trong dầu hoả, còn trong trường hợp dùng nước thì cần phun tia vào vùng gia công

- Dung môi có ảnh hưởng lớn đến độ ổn định và năng suất gia công Dầu hoả và nước có độ nhớt và mật độ khác nhau rất

ít nhưng tính dẫn điện của nước lớn hơn tính dẫn điện của dầu khoảng 40 lần

- Khi dùng dung môi là nước cất, năng suất gia công các kim loại mầu (đồng, niken, nhôm, v.v) đạt 10-20 mm2/phút, năng suất gia công thép (thép kết cấu, thép dụng cụ, thép không gỉ) đạt 5-8 mm2/phút, năng suất gia công hợp kim cứng (BK8; BK20M) đạt 6-12 mm2/phút

IV Các thông số công nghệ :

- Năng suất của phương pháp được xác định bằng tốc độ tăng diện tích của bề mặt rãnh F (mm2/phút) :

F =

τ

H L

Ởû đây : L - chiều dài rãnh (mm)

H - chiều dài của phôi (mm)

J - thời gian cắt rãnh (phút)

- Độ chính xác gia công có thể đạt 0,2-0,3 mm Độ chính xác này phụ thuộc vào các yếu tố sau đây :

+ Sai số của hệ thống đo của máy

+ Sai số của quỹ đạo chuyển động của bàn máy

+ Rung động của máy

+ Độ cứng vững của máy

- Bề rộng của rãnh b (mm) được gia công bằng điện cực dây có đường kính d (mm) được xác định theo công thức :

b = d + 2a

Ở đây: a - khe hở một phía giữa dây điện cực và mặt rãnh (mm)

- Cần nhớ rằng khi gia công chi tiết có chiều dài lớn (>30 mm), rãnh ở giữa có bề rộng lớn hơn ở hai đầu, nghĩa là xuất hiện sai số hình dáng, được gọi là độ tang trống sai số này có thể được giảm nhờ điều chỉnh dụng cụ đúng hướng kéo căng dây điện cực

V Ưu - Nhược điểm phạm vi ứng dụng :

- Máy dây điện cực hiện đại đều được điều khiển bằng hệ thống NC/CNC Nó được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo dụng cụ, điện tử, cơ khí chính xác… để gia công các lỗ và rãnh hẹp, hở và thông suốt, gia công các biên dạng phức tạp thẳng và cong, các rãnh có độ chính xác cao, gia công các cam đĩa

hợp kim cứng, gia công các dưỡng chép hình, các khuông mẫu và các loại bánh răng thẳng ăn khớp trong và ngoài, v.v

- Ưu điểm chính của phương pháp là độ chính xác gia công cao, kết cấu của máy đơn giản và có khả năng tự động hoá nguyên công

C - PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG

CHÙM ĐIỆN TỬ (Electron Beam Machining - EBM)

Mục tiêu : Sau khi học nghiên cứu xong chương này, người

nghiên cứu có khả năng sau :

- Hiểu khái niệm gia công bằng chùm điện tử

- Hiểu, biết nguyên lý gia công bằng chùm điện tử

- Tường minh về cơ sở lý thuyết gia công bằng chùm điện

tử

- Biết tường tận các thông số công nghệ

- Tường minh về dụng cụ và thiết bị

- Hiểu phạm vi ứng dụng và hướng phát triển

- Hiểu, biết ưu và nhược điểm gia công chùm điện tử

I Khái niệm :

Từ lâu người ta sử dụng năng lượng của điện tử chuyển động với tốc độ cao vào đèn Rơngen, đèn điện tử và kính hiển

vi điện tử v.v Trong các thiết bị trên phần lớn năng lượng của điện tử bị tổn thất dưới dạng nhiệt năng Mục đích của công nghệ gia công bằng tia điện tử chính là biến đổi điện năng của điện tử thành nhiệt năng với tỷ lệ cao hơn và nhờ vậy bằng cách làm nóng cục bộ mà ta có thể tiến hành nhiều phương pháp gia công bằng nhiệt khác nhau Nói chung gia công bằng chùm tia điện tử (EBM) là phương pháp gia công dùng năng lượng chùm tia điện tửø hội tụ tại bề mặt gia công làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu