Các thông số gia công quan trọng trong gia công bằng tia nước

LỜI NÓI ĐẦU Trong bối cảnh phát triển mạnh mẽ ngành công nghệ vật liệu nay, hàng loạt loại vật liệu với đặc tính đặc biệt tính tốt đời ( hợp kim cứng, ceramic,compozit, vật liệu tổng hợp ) ứng dụng ngày rộng rãi vào thực tế sống.Mặt khác yêu cầu kết cấu chi tiết ngày phức tạp yêu cầu chất lượng ngày cao Hơn vấn đề hiệu kinh tế-kỹ thuật gia công loại vật liệu đặt lên hàng đầu Tuy nhiên, phương pháp gia công truyền thống (tiện, phay, bào, Khoét, Doa, Mài, Xọc, Chuốt…) lại đáp ứng yêu càu gia công loại vật liệu này; Chính thế, vấn đề gia công loại vật liệu vấn đề luôn song hành với phát triển Để đáp ứng yêu cầu gia công loại vật liệu hàng loạt phương pháp gia công đời Một phương pháp là: “Các thông số quan trọng gia công tia nước” Đây phương pháp gia công đặc biệt đánh giá có nhiều ưu điểm ứng dụng rộng rãi thực tế gia công khí, công nghệ thực phẩm với phương pháp gia công gia công đươc vật liệu phức tạp mà đạt độ xác cao đạt hiệu kinh tế gia công I, Nội dung phương pháp gia công tia nước có hạt mài Để biết phương pháp gia công tia nước có hạt mài trước hết ta cần phải biết phương pháp gia công tia nước trước Ta định nghĩa phương pháp gia công tia nước: Gia công tia nước (Water Jet Cutting-WJC) trình sử dụng tia nước áp suất cao để gia công vật liệu, vết cắt rãnh có độ rộng xấp xỉ lmm Đường kính lỗ nhỏ cắt l,5mm Phương pháp gọi gia công thuỷ động lực học Sơ đồ nguyên lý thể hình Hình 1: Sơ đồ nguyên lý gia công tia nước Đầu tiên nước từ thùng cấp nước qua lọc hòa trộn Sau nhờ ống dẫn chất lỏng qua khuyếch tăng áp đến đầu phun Tại đầu phun tia nước phun mạnh hay yếu nhờ van tiết lưu Van điều khiển điều khiển Tia nước sau khỏi đầu phun có áp suất lớn (thường từ 100 - 400 MPa), tốc độ tia nước từ 400 - lOOOm/s Với áp suất này, tia nước chạm vào bề mặt vật liệu gia công tạo nên áp lực lớn độ bền nén vật liệu, bề mặt vật liệu bị nát tia nước xuyên qua tạo thành vết cắt, cắt chi tiết gia công Vậy tia nước tạo đóng vai trò cưa cắt vết hẹp vật liệu Nguyên lý gia công tia nước có hạt mài: Để tăng khả cắt tia nước nhằm cắt vật liệu cứng thép, thủy tinh, bê tông hay vật liệu composite người ta thêm vào tia nước hạt mài Vì phương pháp gọi gia công tia nước có hạt mài Nguyên lý phương pháp gia công tia nước, khác chỗ ứong trình hình thành tia nước áp suất cao cho thêm vào dòng hạt mài Vận tốc cao dòng tia qua lỗ phun tạo chân không để hút hạt mài từ ống chứa hạt mài, sau đó, hạt mài trộn với nuớc ống trộn Việc cấp hạt mài trình gia công định suất gia công Đối với gia công tia nuớc có hạt mài, thêm hạt mài vào tia nuớc làm phức tạp trình gia công phải bổ sung số thông số phải điều khiển Những thông số thêm vào cho trình loại hạt mài, cỡ hạt tốc độ dòng chảy Các loại vật liệu hạt mài thường sử dụng AI2O3, SĨ02 gamet, cỡ khoảng từ 60:100 Lượng hạt mài thêm vào tia nước xấp xỉ khoảng 0,3kg/phút sau thoát vòi phun Áp suất nước gia công tia nước có hạt mài giống gia công tia nước Khoảng cách cho phép phải để giảm đến mức tối thiểu hiệu phân tán chất lỏng cắt mà có chứa hạt mài Khoảng cách cho phép điển hình khoảng % hay V2 khoảng cách gia công tia nước Phương pháp gia công tia nước hay tia nước có hạt mài sử dụng thay cho PPGC tia laser hay tia plasma cầu ảnh hưởng nhiệt đường cắt vật liệu Các thông sổ thiết bị: Các thông số cần ý gia công tia nước có hạt mài: - Tỷ lệ cấp hạt mài - Đường kính ống trộn - Đường kính miệng vòi phun - Áp suất nước vòi - Khả cắt vật liệu - Chiều dày chi tiết - Chất lượng cần gia công - Công suất máy bom - Biên dạng hình học cần gia công Các phận thiết bị gia công tia nước có hạt mài giống gia công tia nước, bao gồm phận sau: - Bộ lọc: làm nước để tăng tuổi thọ hệ thống - Bộ tăng áp: tăng áp lực nước - Bộ phận phân phối nước: đường ống, khớp nối ác phận phân phối nước tăng áp - Đầu trộn: trộn nước áp lực cao hạt mài - Đầu cắt: dẫn hướng tia nước - Dàn máy NC: định vị đầu cắt - Bộ phận thu gom nước phun a) Hình 2.47: Sơ đồ nguyên lí gia công tia nước có hạt mài Sự chuẩn bị nước -bộ lọc: Yêu càu thành phàn nước: đòi hỏi phải có chất lượng định, phải đảm bảo tiêu thành phần hóa học độ tinh khiết nước Các nguồn nước khác có chất lượng khác Thông thường, nguồn nước sử dụng cho hệ thống cắt nguồn nước uống.tuy nhiên nhiều lúc phải sử dụng lọc hệ thống nhằm loại bỏ phần tử cực nhỏ có khả gây hại cho hệ thống vòi phun phận cao áp Lưu lượng gallon phút áp lực vòi thông thường.Thực tế cho thấy với lọc sợi 5mF lắp máy không bị ăn mòn sau sáu tháng vận hành Trong tình này, thay đổi nhỏ tính chất hóa học nước ảnh hưởng nghiêm trọng đến chống mài mòn số phận bơm Sự có mặt lượng nhỏ vật liệu rắn hạt mài gây nên mài mòn nhanh chóng vòi phun điểm khác hệ thống nơi mà tốc độ tia nước cao Thêm vào đó, số chất rắn hòa tan bám vào lỗ vòi phun, dẫn tới bao vây lỗ vòi phun làm giảm hiệu suất phun Trên hệ thống phải có bơm dùng để dẫn nước qua lọc 10mF,lmF,0.5mF Nhiều nơi nguồn nước không thỏa mãn yêu càu Nếu nguồn nước cung cấp không thỏa đáng thiết bị xảy cố Ví dụ, lượng CaC0 nước cao, kết tủa bên vòi phun Có vài phương pháp xử lý nước sử dụng Đơn giản làm mềm nước nước sử dụng gia đình Phương pháp thứ thẩm thấu ngược cách sử dụng màng mỏng mịn tạp chất kích thước phân tử Phương pháp thứ khử ion hóa hệ thống dẫn nước làm cho ion âm clorua,sunfate thay ion hydroxyl ion dương canxi, natri thay hydro Hệ thống bơm tăng áp Hình 2.48: Hệ thống bơm tăng áp Cũng giống thiết bị gia công tia nước, hệ thống bơm tăng áp dùng để tạo dòng nước áp suất cao phải liên tục Thường dùng loại bom piston tăng áp hai tác dụng kiểu thủy lực loại bom kiểu trục khuỷu áp suất nước sinh bom piston lớn Thông thường 40,000:345,OOOkPa Kinh nghiệm cho thấy, gia công tia nước có hạt mài không thật cần đủ áp suất óO.OOOpsi cyar bom tăng áp Hạt mài thực việc cắt gọt nước đóng vai trò môi trường để mang hạt mài xuyên qua chi tiết Ngày bom kiểu trục khuỷu dạt áp suất 55,000psi Vì đáp ứng yêu cầu hên, nên ngày nhiều máy sử dụng loại bom tung thị trường SVTH: Nguyễn Yăn Anh Đường ống, khớp nấi phạn phối nước tăng áp: Bộ phận nằm tích đầu di động Yêu cầu kích thước hệ thống phảỉ thay đổỉ Ở áp suất thấp sủ dụng vòỉ cao su, nhiên ống thép cuộn thép không gỉ thường sử dụng Các van lưu lượng dùng để giảm khả hư hại Đầu trộn: Hình 2.49: Hình dáng bên đầu trộn vòi phun ABRASIVEJET STREAM - Đầu trộn dùng để trộn nước hạt mài đồng thời để tập trung dòng nước để cắt Đầu trộn nơi mà vòi phun nước nối đầu nạp hạt mài, buồng trộn miệng vòi phun hỗn họp Có ba loại trộn đầu - Loại thứ nhất: Có đầu nạp mài bên hông, vòi phun nước đồng trục với miệng vòi phun hỗn họp Loại có cấu tạo đơn giản chất lượng hòa trộn hỗn họp Nguyên nhân profile vận tốc thiết diện ngang dòng tia không đồng phần tử hạt mài có khuynh hướng rơi vào sát thành dòng tia, vận tốc chậm - Loại thứ hai: Hạt mài nạp vào từ trung tâm, nước nạp vào từ xung quanh Loại này, chất lượng hòa trộn tốt khó chế tạo loại Với hai loại này, hạt mài cấp vòa nhờ trọng lượng - Loại thứ ba: Hạt mài cấp vào từ hai bên nhờ khí nén õng hòa trộn thường làm bít vonửam loại vật liệu tương tự Mục đích việc giảm thiết diện ngang vòi phun tia nước có hạt mài để tập trung dòng tia trước khỏi vòi Như tất phần tử hạt mài tốc độ bay đến chi tiết GC Tuy nhiên phần lượng bị hạt mài va chạm vào thành ống chuẩn trực Có vài vấn đề buồng hòa trộn Trong hòa trộn, bị tác động dòng nước áp lực cao buồng hòa trộn nên hạt mài bị giảm kích thước Sự hòa trộn phần tử hạt mài dòng tia không đồng Do tâm dòng tia vùng có tốc độ cao nên hầu hết hạt mài vùng biên dòng tia, số tâm Như khả cắt thật dòng tia chủ yếu bề mặt Hình 2.5Ỡ Cức kiểu đầu hòa ỉrỘK Vòỉ phun: Hình dáng kết cấu vòi phun phải chịu áp suất cao tuân theo nguyên tắc Đemuollỉ Khỉ dòng nước đỉ vòi phun, áp suất hạ đến mức khỉ lượng động lực học dòng chay tăng nghĩa tốc độ dòng chảy tăng Vì phần tử hạt mài tăng tốc tia nước Do hạt mài có khối lượng định nên tốc độ chúng không tốc độ tia nước Tia nước có tốc độ cao hạt mài dịch chuyển nhanh Khi vòi phun có miệng hình côn phù hợp Có hai yêu cầu cho tạo hình tia nước Thứ để tăng tốc độ áp suất chất lỏng vớỉ mục đích tăng tốc cho phần tử hạt mài, thứ hai tia nước dài, thẳng sau khỏi vòi phun Giả sử nước vòa từ phía bên trái từ phía bên phải vòi, đưa đến kết gia tăng tốc độ dòng chất lỏng Mặt nón có góc nghiêng làm giảm diện tích thiết diện ngang dòng chảy Sau chất lỏng vào phần hình trụ có chiều dài từ 2:5 lần đường kính Vật liệu làm vòi thường làm bít, ceramic, ruby, kim cưomg sapphire, sapphire thông dụng Đường kính vòi nhỏ chiều sâu cắt lớn, chất lượng cắt cao Đường kính điển hình vòi phun 0,25:0,35 Hiện vòi tốt cắt ngang xám dày 0.066inch với tốc độ 36inch/ph gang xám dày 0.88inch với tốc độ 4inch/ph Phân bổ pha tia nước có hạt mài: Dòng tia nước có hạt mài bao gồm ba pha là: hạt mài, chất lỏng không khí Thành phần phần trăm pha phụ thuộc vào khoảng cách tính từ miệng đầu phun Càng xa đầu phun thành phần phần trăm thể tích không khí lớn Lõi tua nước có dạng hình côn Tại lỗ vòi phun tia nước có đường kính đường kính lỗ vòi phun, xa đường kính giảm Trong vùng profile tốc độ, áp suất mật độ không thay đổi Tuy nhiên, vùng kéo dài đoạn ngắn, sau vùng profile tốc độ thay đổi, có hình dáng chuông Vùng gọi vùng chuyển tiếp Biên vùng chuyển tiếp đường nước riêng biệt Trong vùng chuyển tiếp có lẫn không khí, làm cho mật độ dòng tia luôn giảm Chiều dài vùng chuyển tiếp khoảng 60:900 lần đường kính lỗ vòi phun Vùng phía sau vùng chuyển tiếp bao gồm không khí giọt nước Hệ thống phân phổi hạt mài: Trước hệ thông phân phối hạt mài phức tạp người ta tin tốc độ dòng hạt mài cần điều chinh GC loại vật liệu khác nhau, chiều dày khác Ngày nay, người ta tiếp cận hệ thống cung cấp hạt màỉ đơn gỉản với tỷ lệ hạt mài với nước cố định cho dải loạỉ vật liệu, thay đổi tốc độ cắt vòi phun Tốc độ vòi phùn thay đổi dễ dàng nhờ hệ thống điều khiển bàn X-Y Điều có nghĩa tỷ lệ dòng tia nước có hạt mài cố định cho tất vật liệu mà bảo đảm độ phẳng độ xác cắt Hệ thống cấp hạt mài đại sử dụng vòi phun đường kính cố định để đo dòng hạt mài từ đáy phễu nạp liệu nhỏ đặt sát vòi phun nước bàn trượt theo trục Y phễu hạt loại nhỏ chứa lượng hạt mài tương úng 45ph GC, điền đầy ữong trình cắt xảy Bàn dịch chuyển X-Y: Để GC xác chi tiết, hệ thống GC tia nước có hạt mài phải có bàn X-Y xác hệ thống điều khiển chuyển động Bàn có bốn loại sau: - Hệ thống khung gắn chặt với sàn vói bàn cắt riêng - Hệ thống bàn/ khung hợp - Hệ thống công xôn lắp với sàn, bàn cắt rời Hệ thống công xôn/ bàn hợp Mỗi kiểu bàn khác sủ dụng cho trường hợp khác nhau, Hìnỉt 2,55 phụ thuộc vào kích thước phương pháp đưa tiết GC lên bàn Hình 2.56 Hệ thống chuyển động, điều khiển: Đe thực trình GC phải có liên hệ chuyển động chi tiết GC vòi phun Trường họp ngoại lệ khoan hai đứng yên Đối với tất trình khác có hai khả logic Một vòi phun chuyển động chi tiết nhờ vpaf giàn chuyển động, chi tiết giữ cố định Khả thứ đầu phun cố định chi tiết chuyển động đầu phun Cả hai khả đáng tin cậy Các phương pháp điều khiển trình gia công tia nước: Khi gia công gia công tia nước có hạt mài, cần phải ý tỷ lệ cấp hạt mài vận tốc gia công Hiện tượng trễ gia công thường xảy ra, chúng không nghiêm họng gia công đường thẳng, gia công đường cong hay góc phải giảm vận tốc để hạt mài tác động lên bề mặt gia công hạt mài khỏi vòi coi lúc Có số giải pháp điều khiển trình gia công: Giải pháp 1: cách tiếp cận truyền thống Dùng điều khiển G-code Đây cách thường xuyên dùng việc lập trình tốn nhiều thời gian Tuy nhiên, để có độ xác tương đối cao, đường cắt tối ưu phải thực công đoạn sau: - Hiệu chỉnh G-code, ý công việc lập trình để tạo bước gia công thích hợp Phần mềm đọc G-code công việc lý thú phức tạp - Một bơm lớn dù chó đủ công suất để tạo đường chạy dao có chuyển động liên tục vận tốc đủ chậm để gia công goc hay độ thích họp Điều nâng cao chi phí tạo chi tiết Gc ý muốn - Cách khác, điều khiển tay gia công tiến đến gần góc gia công, giảm tỷ cấp hạt, qua góc gia công, tăng lên lại Công việc đòi hỏi phải kiên nhẫn kinh nghiệm Giải pháp 2: Dùng đầu đa trục để gia công, đầu nghiêng thích họp với công đoạn gia công bù lượng hạt mài cần thiết gia công Tuy nhiên, công việc đòi hỏi chi phí cao phức tạp Giải pháp 3: Dùng điều khiển dùng thiết kế thích họp cho gia công tia nước băng tia nước có hạt mài Hãng Omax Corporation’s AWC giới thiệu điều khiển đặc biệt với tên OMAX Như nêu hên, việc chia nhỏ bước gia công theo phần riêng biệt theo hình dáng gia công chi tiết độ cong, góc ứng với phần Khi gia công phải cung cấp thông tin cho máy tính chất lượng đường cắt, vật liệu gia công, độ day vật liệu gia công .từ máy đưa PPGC tọa giải pháp chạy dao Giải pháp đưa tỷ lệ cấp hạt mài cho phần riêng biệt khoảng 2000 điểm/inch, đảm bảo tuyệt đối cho trình gia công Thùng thu hồi nước: Thùng thu hồi có số chức sau: -Tạo thành bụ đỡ vật liệu trình cắt - thu nhận dòng tia sau cắt vật liệu Trong thùng chứa sẵn nước có nhiệm vụ làm chậm dòng nước có hạt mài Nó cung cấp ống thu hạt mài sử dụng trình cắt hạt mài vỡ Trong thu có trang bị ống lọc dùng để lọc nước Dòng tia phải phân tán tỏng chiều dài ống Các ống ngắn cần phải làm vật liệu cứng phần cuối Một số máy sử dụng thùng chứa có thép đáy dày 50mm để thu nước hạt mài Ngoài thiết bị nói trên, để nâng cao tính sử dụng máy, nha xuất cấp thêm số thiết bị, phụ tùng như: Thiết bị điều khiển áp suất, chiều sâu cắt, thông số ăn mòn Chương trình điều khiển trục z để gia công vật liệu khong phẳng - Đầu khoan tự động để khoan lỗ - Thiết bị dò tìm cạnh lỗ - Đầu nghiêng để cắt góc nghiêng - Hệ thống dọn ngọc hồng lựu tự động để giữ cho thùng nước - Hệ thống tái sinh ngọc hồng lựu - Trục xoay cho cắt ống nhỏ, vật thể 3D - Đồ gá Phần tử hạt mài: Có nhiều loại vật liệu hạt mài khác sử dụng công nghệ AWJC Việc đánh giá vật liệu hạt mài trình GC tia nước hạt mài bao gồm mốt số tham số quan họng sau: - Cấu trúc vật liệu - Độ cứng vật liệu - ứng xử học - Hình dáng hạt mài - Sự phân bố kích thước hạt - Kích thước trung bình hạt Dạng cấu trúc vật liệu hạt mài bao gồm đặc trưng sau: - Tham số lưới - Nhóm tinh thể cân đối - Thành phần hóa học - Công thức hóa học tinh thể - Tính dễ vỡ - Các tạp chất Bảng: tính chất cấu trúc vật liệu hạt mài Vật liệu Mức tiêu hao % Hằng số lưới A Thể tích A3 Alamandine 5-60 11.522 1529.62 Xpenxactin - 11.613 1566.15 Pyrope - 11.457 1503.88 Grossunlare 30 11.867 1671.18 Andradite 80-90 12.091 1767.61 Vât liêu Độ cứng Mohs Knoop Oxit nhôm 8-9 Xỉ đồng - 2.100 1.050 Đá hồng lựu 7.5 1.350 Bi thủy tinh 5.5 400-600 Đặc điểm Chú giải - Ket hợp aimandite pyrope - Khoảng vật đồng Mô tả chung - Không trơ hóa học -Các Oxit dioxit kết họp sau: Fe3Al2(Si04)3 -Fe AI thay Ca, Mg Thành phần hóa học Si02 41.34%;FeO 9.72% A1203 20.36%; CaO 2.97%;MgO 12.35% Độ cứng 8-9 Mohs Độ bền Dễ vỡ vụn đến dai Hình dáng hạt Sắc, có góc, không Tính dễ vỡ Dễ cán mỏng, mặt vỡ không Màu Đỏ đến hồng Tính suốt Mờ Tỷ họng 3.9g/cm3+4.1 g/cm3 Chỉ số khúc xạ TB 1.83 Điểm nóng chảy 1.3150C Từ tính Nhẹ Tính hút ẩm Trơ Hình 2.26: Hĩnh dạng số hạt mài Các thông sổ công nghệ khả công nghệ: 3.1 Các thông số công nghệ Ctf trình cắt: Áp suất tia nước Đường kính tia nước Tốc độ dòng tia lên đến 285 fps (1950 m/ph), khoảng 2,5 lần tốc độ âm Độ xa Tốc độ nạp hạt mài Tốc độ cắt từ 25 - 130 m/ph Tốc độ cắt lớn chất lượng bề mặt tốt Tốc độ nạp vật liệu (lượng chạy dao) 3.2 Khả công nghệ : Chiều rộng cắt điển hình 0,76mm lớn Tầm ảnh hưởng dòng tia lên đến 200mm dối với vật liệu cứng Áp suất hạ xuống sau 25mm Độ xác phụ thuộc vào loại máy sử dụng Loại máy lớn với đầu phun dịch chuyển khung đạt độ xác ± 0.38mm Các máy cỡ trung độ xác ±0, 127mm Các máy đại đạt độ xác ± 0.064mm, độ thẳng đạt 0,05mm Trong nhiều năm nay, công ty JetCut thử nghiệm gia công tia nước số vật liệu với chiều dày thể bảng 2.12 Bảng 2.12 chiều dày vật liệu gia công tia nước Vật liệu Chiều dày (mm) Tối thiểu Tối đa Thép cacbon 0,254 76,2 Thép không gỉ 0,127 50,8 titanium 0,254 76,2 nhôm 1,524 76,2 Đồng, đồng thau 0,254 76,2 Nhựa 1,524 76,2 Đá cẩm thạch 6,35 76,2 Granite thủy tinh 6,35 76,2 Máy có áp suất 3800bar dùng 4,21it/ph, miệng vòi có dường kính 0.38mm, vòi dài 1,14mm, lưu lượng hạt mài 680g/ph Hãng jechlaser đưa tốc độ cắt cho máy gia công tia nước có hạt mài ZLWJ gia công số vật liệu với độ dày khác bảng 2.13 Trong bảng Tất giá trị tốc độ giá trị trung bình Tốc độ cắt thấp chất lượng cắt cao ngược lại Bảng 2.13 Chiều dày (mm) Tốc độ cắt Chiều dày mm (mm/ph) Tốc độ cắt (mm/ph) Cắt thủy tinh với lưu lượng bom 3,5 1/ph, áp suất 3000 bar 2500 40 60 10 1400 50 40 15 500 60 35 20 350 80 20 25 200 100 12 30 100 Cắt đá granite với lưu lượng bơm 3,5 1/ph, áp suất 3500 bar 600-1000 50 50-100 10 300-500 60 30-70 20 200-300 70 25-60 25 150-200 80 20-40 30 100-200 100 10-20 40 80-130 Cắt plastic-Acryl-PVC với lưu lượng bom 3,5 1/ph, áp suất 3000 bar 4000 25 500 3000 30 300 2000 40 70 10 1300 50 40 12 1000 60 30 15 800 70 20 20 600 80 10 Cắt thép cacbon với lưu lượng bom 3,5 1/ph, áp suất 3500 bar 800-1500 12 60-140 700-1000 15 50-130 500-800 20 30-100 300-600 25 30-70 200-400 30 20-50 10 70-150 ưu nhược điểm phạm vỉ ứng dụng Vật liệu phụ trợ titan, inconel, họp kim đặc biệt, rẻ hom phưomg pháp gia công khác Cắt vật liệu: thép cứng, thép mềm, thép không gỉ (phần lớn thép cắt tốc độ dù có khác độ cứng), đồng thau, nhôm, vật liệu giòn thủy tinh, gốm, thạch anh đá mỏng, vật liệu dể cháy, cắt quặng mỏng quặng dày, tạo hình dạng với mộ dụng cụ cắt Cắt với phạm vi bề dày lớn với dung sai họp lí, không sinh nhiệt, vùng gia công không bị tác đông nhiệt, phưomg pháp gia công lạnh Độ nhám bề mặt tốt phưomg pháp gia công truyền thống Lực cắt không đáng kể, có Chi phí thấp; trung tâm AWJM sử dụng file DXF sẵn có ( vẽ CAD khác ) Không tốn chi phí cho khuôn, đồ gá hay không yêu cầu chưomg trình CNC phức tạp, tỉ mỉ Hình 2.67: Một số chi tiết gia công tia nước có hạt mài a) Chi tiết nhôm dày; b) Con rồng kính chống đạn; c) Chi tiết thép II, Kết luận: - Gia công tia nước có hạt mài phát minh quan trọng PPGC đặc biệt ứng dụng công nghiệp kiến trúc, phưomg pháp phụ thuộc vào vật liệu, chiều dày độ phức tạp đường cắt Tạo lợi nhuận lớn so sánh với PPGC không truyền thống phưomg pháp cắt tiện hay cắt tia plasma, tia laser, tia lửa điện Tia nước hạt mài dùng để cắt vật liệu tưỏng chừng gia công PPGC thông thường Những thuận lợi phương pháp gia công vượt xa cạnh tranh giá so với kĩ thuật gia công khác Gia công tia nước có hạt mài cho phép gia công bề mặt khó khăn phức tạp góc nằm bên trong, khớp V, hình dáng kiến trúc nghệ thuật gia công với độ xác ngang cao phương pháp cũ Bởi trình gia công sử dụng phần mềm CAD có khả gia công lặp lại mà phương pháp khác Gia công tia nước có hạt mài gia công vật liệu tổng hợp, nhựa mà không gặp sai số nhiệt, có xuống cấp chi tiết khí Không phí cho dụng cụ hay khuôn mẫu kèm theo Từ lên gia công tia nước phương pháp gia công có hiệu lớn III, TÀI LIÊU THAM KHẢO 1] Phạm Ngọc Tuấn - Nguyễn Văn Tường, Các Phương Pháp Gia Công Đặc Biệc, NXBĐHQGTPHCM, 2007 [2] GS.TSTrần Văn Địch - PGS.TS Nguyễn Trọng Bình - PGS.TS Nguyễn Thế Đạt - PGS.TS Nguyễn Văn Tiếp - PGS.TS Trần Xuân Việt, Công Nghệ Chế Tạo Máy, NXBKHKT, 2005 [3] PGS TS Đào Quang Kế - PGS.TS Hoàng Đình Hiếu [4] www, cokhỉviet com [5] WWW, water j et or g [...]... cắt bằng tia plasma, tia laser, tia lửa điện Tia nước và hạt mài có thể dùng để cắt các vật liệu tưỏng chừng như không thể gia công bằng những PPGC thông thường được Những thuận lợi của phương pháp gia công này vượt ra xa sự cạnh tranh về giá cả so với kĩ thuật gia công khác Gia công bằng tia nước có hạt mài cho phép gia công những bề mặt khó khăn và phức tạp như những góc nằm bên trong, khớp V, những... rồng bằng kính chống đạn; c) Chi tiết bằng thép II, Kết luận: - Gia công bằng tia nước có hạt mài là một phát minh quan trọng của các PPGC đặc biệt cả trong các ứng dụng công nghiệp và trong kiến trúc, phưomg pháp này phụ thuộc vào vật liệu, chiều dày và độ phức tạp của các đường cắt Tạo ra lợi nhuận rất lớn nếu so sánh với các PPGC không truyền thống như phưomg pháp cắt bằng tiện hay cắt bằng tia plasma,... nghệ thuật có thể gia công với độ chính xác ngang hoặc cao hơn các phương pháp cũ Bởi vì quá trình gia công này sử dụng phần mềm CAD do đó có khả năng gia công và lặp lại mà các phương pháp khác không có Gia công bằng tia nước có hạt mài có thể gia công các vật liệu tổng hợp, nhựa mà không gặp các sai số do nhiệt, hoặc có sự xuống cấp của các chi tiết cơ khí Không phải hả chi phí cho các dụng cụ hay... cho gia công bằng tia nước hoặc băng tia nước có hạt mài Hãng Omax Corporation’s AWC giới thiệu bộ điều khiển đặc biệt đó với tên là OMAX Như đã nêu ở hên, việc chia nhỏ các bước gia công theo từng phần riêng biệt theo hình dáng gia công của chi tiết như độ cong, góc và ứng với mỗi phần Khi gia công phải cung cấp thông tin cho máy tính như chất lượng đường cắt, vật liệu gia công, độ day của vật liệu gia. .. được chi tiết Gc như ý muốn - Cách khác, điều khiển bằng tay trong khi gia công tiến đến gần góc gia công, giảm tỷ cấp hạt, khi qua góc gia công, tăng lên lại Công việc này đòi hỏi phải kiên nhẫn và kinh nghiệm Giải pháp 2: Dùng đầu đa trục để khi gia công, đầu có thể nghiêng thích họp với mỗi công đoạn gia công và có thể bù lượng hạt mài cần thiết khi gia công Tuy nhiên, công việc này cũng đòi hỏi chi... mài và vận tốc gia công Hiện tượng trễ khi gia công thường xảy ra, chúng không nghiêm họng khi gia công đường thẳng, nhưng khi gia công đường cong hay góc phải giảm vận tốc để hạt mài tác động lên bề mặt gia công và hạt mài ra khỏi vòi được coi là cùng lúc Có một số giải pháp điều khiển được quá trình gia công: Giải pháp 1: cách tiếp cận truyền thống Dùng bộ điều khiển G-code Đây là cách thường xuyên... yên Đối với tất cả các quá trình khác thì có hai khả năng logic Một là vòi phun có thể chuyển động trên chi tiết nhờ vpaf một giàn chuyển động, trong khi đó chi tiết được giữ cố định Khả năng thứ 2 là đầu phun được cố định còn chi tiết chuyển động dưới đầu phun Cả hai khả năng đều đáng tin cậy Các phương pháp điều khiển quá trình gia công tia nước: Khi gia công bằng gia công tia nước có hạt mài, cần... một số hạt mài 3 Các thông sổ công nghệ và khả năng công nghệ: 3.1 Các thông số công nghệ Ctf bản của quá trình cắt: Áp suất tia nước Đường kính tia nước Tốc độ của dòng tia lên đến 285 fps (1950 m/ph), khoảng 2,5 lần tốc độ âm thanh Độ xa Tốc độ nạp hạt mài Tốc độ cắt từ 25 - 130 m/ph Tốc độ cắt càng lớn thì chất lượng bề mặt càng tốt Tốc độ nạp vật liệu (lượng chạy dao) 3.2 Khả năng công nghệ : Chiều... kèm theo Từ đó lên gia công bằng tia nước là một phương pháp gia công có hiệu quả rất lớn III, TÀI LIÊU THAM KHẢO 1] Phạm Ngọc Tuấn - Nguyễn Văn Tường, Các Phương Pháp Gia Công Đặc Biệc, NXBĐHQGTPHCM, 2007 [2] GS.TSTrần Văn Địch - PGS.TS Nguyễn Trọng Bình - PGS.TS Nguyễn Thế Đạt - PGS.TS Nguyễn Văn Tiếp - PGS.TS Trần Xuân Việt, Công Nghệ Chế Tạo Máy, NXBKHKT, 2005 [3] PGS TS Đào Quang Kế - PGS.TS Hoàng... nhiều thời gian Tuy nhiên, để có độ chính xác tương đối cao, đường cắt tối ưu phải thực hiện các công đoạn như sau: - Hiệu chỉnh G-code, chú ý công việc lập trình để tạo ra các bước gia công thích hợp Phần mềm này đọc G-code là công việc khá lý thú và không có gì là phức tạp - Một bơm lớn dù chó đủ công suất để tạo ra các đường chạy dao có chuyển động liên tục nhưng vận tốc đủ chậm để gia công goc hay ... Chất lượng cần gia công - Công suất máy bom - Biên dạng hình học cần gia công Các phận thiết bị gia công tia nước có hạt mài giống gia công tia nước, bao gồm phận sau: - Bộ lọc: làm nước để tăng... khả đáng tin cậy Các phương pháp điều khiển trình gia công tia nước: Khi gia công gia công tia nước có hạt mài, cần phải ý tỷ lệ cấp hạt mài vận tốc gia công Hiện tượng trễ gia công thường xảy... hạt mài Khoảng cách cho phép điển hình khoảng % hay V2 khoảng cách gia công tia nước Phương pháp gia công tia nước hay tia nước có hạt mài sử dụng thay cho PPGC tia laser hay tia plasma cầu ảnh