Thiết kế công nghệ chế tạo đầu nối ba ngả đa năng từ nhựa phenol fomaldehit

Tài liệu tham khảo Thiết kế công nghệ chế tạo đầu nối ba ngả đa năng từ nhựa phenol fomaldehit

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 thiết kế công nghệ chế tạo đầu nối ba ngả đa năng từ nhựa phenol fomaldehit Lời mở đầu Ngày nay, sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng nh trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp nhẹ, từ trớc đến nay đã sử dụng rất nhiều các chi tiết thiết bị chế tạo từ vật liệu Polyme. Trong các ngành công nghiệp nặng xa kia hầu hết các chi tiết máy, các thiết bị đều đợc chế tạo từ thép. Ngày nay, các chi tiết ít chịu lực đã bắt đầu đợc chế tạo từ vật liệu nhựa, cá biệt một số loại nhựa có tính chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và chịu đợc môi trờng mà các loại thép bị phá huỷ, đợc thay thế thép để chế tạo các chi tiết máy làm việc trong các điều kiện nói trên. Trực quan nhất, trong đời sống hàng ngày, hầu hết các vật dụng cần thiết phục vụ cho cuộc sống đều là các sản phẩm nhựa Trớc đây việc chế tạo chày và cối của khuôn ép các sản phẩm nhựa thờng đợc chế tạo bằng các phơng pháp cắt gọt truyền thống gặp rất nhiều khó khăn khi lòng khuôn có hình dạng phức tạp. Việc chế tạo lòng khuôn còn phụ thuộc nhiều vào trình độ ngời thợ, thời gian chế tạo khuôn dài và độ chính xác lòng khuôn thấp. Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành khoa học và kỹ thuật, các công nghệ gia công mới cũng phát triển rất mạnh mẽ nh: Công nghệ cắt bằng tia nớc áp suất cao, Công nghệ gia công bằng tia lửa điện (Electrical Discharge Machining - gọi tắt là gia công EDM) Việc ứng dụng các công nghệ này vào sản xuất, đặc biệt là trong lĩnh vực gia công khuôn mẫu, nó đã giải quyết đợc các khó khăn trớc đây và đem lại hiệu quả kinh tế rất cao. Đồ án em đợc giao có nội dung: Thiết kế công nghệ chế tạo đầu nối ba ngả đa năng từ nhựa Phenol formaldehit, thiết kế và gia công khuôn có ứng dụng phơng pháp gia công xung định hình EDM và MasterCAM 9.0. Sau hơn ba tháng tìm hiểu thực tế, thu thập tài liệu, đợc sự hớng dẫn tận tình của Thầy Trần Văn Địch cùng sự nỗ lực của bản thân, em 1 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn với đầy đủ nội dung của đề tài đ- ợc giao. Đồ án của em bao gồm ba phần chính: - Phần I: Tìm hiểu về công nghệ gia công tia lửa điện-EDM + Chơng I: Tổng quan về gia công tia lửa điện-EDM. + Chơng II: Các thông số điều chỉnh xung định hình. + Chơng III: Một số vấn đề về điện cực và vật liệu điện cực. - Phần II: Tổng quan về khuôn cho sản phẩm nhựa. - Phần III: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo đầu nối ba ngả đa năng. + Chơng I: Phân tích sản phẩm đầu nối ba ngả đa năng từ nhựa Phenolic (Phenol fomaldehit) và xây dựng bản vẽ sản phẩm. + Chơng II: Thiết kế khuôn đúc phun đầu nối ba ngả đa năng. Xây dựng bản vẽ lòng khuôn. + Chơng III: Thiết kế công nghệ gia công lòng khuôn đúc phun có ứng dụng MasterCAM và phơng pháp gia công tia lửa điện EDM. Do khả năng còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong đợc sự chỉ bảo tận tình của Thầy cô và bạn bè. Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn cán bộ phòng kỹ thuật Công ty cổ phần khí cụ điện I-VINAKIP đã tạo điều kiện cho em đợc tìm hiểu thực tế, và đặc biệt Thầy Trần Văn Địch đã tận tình hớng dẫn em hoàn thành đồ án này . Hà Nội ngày 28 tháng 5 năm 2005 Sinh viên Lại Ngọc Thắng 2 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Phần i: Khái quát về gia công tia lửa điện. Ch ơng I Tổng quan về gia công tia lửa điện-EDM I. sự suất hiện của một công nghệ mới Trong nửa đầu thế kỷ 20, nhu cầu về các vật liệu cứng, lâu mòn và siêu cứng tăng lên không ngừng ở các nớc công nghiệp phát triển. Việc gia công những vật liệu đó bằng phơng pháp cắt gọt thông thờng nh phay, bào, tiện, khoan, mài, . là vô cùng khó khăn, đôi khi không thể thực hiện đợc. Cách đây gần 200 năm, một nhà nghiên cứu ngời Anh Joseph Priestley (1733-1809) trong các thí nghiệm của mình đã nhận thấy có một hiệu quả ăn mòn vật liệu gây ra bởi sự phóng điện. Đến 1943, hai vợ chồng ngời Nga Lazarenko tìm ra cánh cửa dẫn tới công nghệ gia công tia lửa điện. Khi các tia lửa địên đợc phóng ra, vật liệu trên bề mặt phôi bị hớt đi bởi một quá trình điện- nhiệt thông qua sự nóng chảy và bốc hơi kim loại mà không phụ thuộc vào độ cứng của vật liệu- đó là quá trình gia công bằng tia lửa điện EDM (Electrical Discharge Manchining ). Ngày nay, quá trình gia công EDM đã đợc phát triển rộng rãi ở các nớc phát triển, nhiều loại máy hoạt động trong lĩnh vực EDM đã đợc sản xuất với nhiều kiểu khác nhau để phục vụ những mục đích khác nhau. Với các thuật toán điều khiển mới, với các hệ thống điều khiển CNC cho phép gia công đạt năng suất và chất lợng cao mà không cần có sự tham gia trực tiếp của con ngời. Có hai phơng pháp công nghệ gia công tia lửa điện đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp là: + Gia công tia lửa điện dùng điện cực định hình, gọi tắt là phơng pháp xung định hình (EDM-Die sinking). Điện cực là một hình không gian bất kỳ mà nó in hình của mình lên phôi tạo thành một lòng khuôn. + Gia công tia lửa điện bằng cắt dây (EDM-Wire cutting). ở đây điện cực là một dây mảnh (d = 0,1ữ 0,3 mm) đợc cuốn liên tục và đợc chạy theo một công tua cho trớc, nó sẽ cắt phôi theo đúng công tua đó. Các hệ thống điều khiển CNC hiện có trên thị trờng có tiến bộ rất nhiều, các hệ thống điều khiển CNC đã có mặt ở các máy xung định hình, các chuyển động hành tinh và chuyển động theo công tua của một điện cực có hình dáng đơn giản cho phép gia công xung định hình các hình dáng phức tạp. 3 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Phơng pháp gia công bằng tia lửa điện EDM có ba đặc điểm công nghệ nổi bật: - Điện cực ( đóng vai trò dụng cụ) có độ cứng thấp hơn nhiều lần so với độ cứng của phôi. Điện cực có thể là đồng, graphit, còn phôi là thép đã tôi hoặc hợp kim cứng. - Vật liệu dụng cụ và vật liệu phôi đều phải dẫn điện. - Khi gia công phải sử dụng một chất lỏng điện môi, đó là một dung dịch không dẫn điện ở điều kiện bình thờng. Nguyên lý hớt vật liệu bắt buộc phải theo là: vật liệu phải dẫn điện. Các vật liệu kém dẫn điện nh gốm và kim cơng cũng có thể gia công đợc. II. Cơ sở công nghệ gia công tia lửa điện-EDM. 1. Bản chất vật lý của quá trình phóng tia lửa điện. - Đặt một điện áp giữa điện cực và phôi. - Không gian giữa điện cực và phôi phải đợc điền đầy bởi một chất điện môi. - Cho hai điện cực tiến lại gần nhau, đến một khoảng cách nào đó thì xẩy ra sự phóng tia lửa điện, xuất hiện một dòng điện tức thời. - Nếu hai điện cực chạm nhau thì sẽ không có tia lửa điện mà sẽ xẩy ra ngắn mạch có hại cho quá trình gia công. - Nếu khe hở quá lớn thì sẽ không thể xẩy ra sự phóng tia lửa điện điều này làm giảm năng suất gia công. Để có thể làm phát sinh tia lửa điện, một điều không thể thiếu đợc là một thời gian ngắn sau khi đã có dòng điện chạy qua hai điện cực thì phải ngừng cung cấp năng lợng. Để làm đợc điều này ngời ta dùng một máy xung định hình, đợc sinh ra bởi một máy phát tĩnh, trong những khoảng thời gian xác định của một chu kỳ xung. Để đơn giản ngừơi ta dùng bộ phát xung RC nh trên hình vẽ để cung cấp xung răng ca. Hoạt động của nó nh sau: 4 R C Điện cục Phôi Sơ đồ nguyên lý gia công tia lủa điện Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Điện áp cung cấp Ui qua R nạp điện cho tụ C, khi điện áp tụ C đạt đến Ui bằng điện áp mồi tia lửa điện thì quá trình phóng điện bắt đầu, tụ điện phóng điện ra R cho đến khi Ui giảm xuống đến điện áp tắt sau đó lại tiếp tục quá trình nạp và lặp lại nh trên. Quá trình chuyển đổi năng lợng RC tạo ra dao động hình thành xung răng ca. Thời gian nạp tụ: T 1 = RC. - Thời gian phóng điện T 2 rất ngắn vì trị số điện trở rất nhỏ. - Chu kỳ phóng điện: T = T 1 + T 2 - Tần số phóng tia lửa điện: f = 2 11 TRCT + = Ngời ta dùng R để điều chỉnh tần số f sao cho phù hợp với điều kiện gia công. Khi sự phóng tia lửa điện đợc sinh ra ở vùng giữa hai điểm cực dơng và cực âm, nhiệt lợng rất lớn đợc sinh ra làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu ở vùng này. Để tăng hiệu quả của phơng pháp gia công, điện cực dụng cụ và phôi đợc nhấn chìm trong dung dịch điện môi (hyđrôcacbon hoặc dầu khoáng). Quan sát thấy nếu cả hai loại điện cực đợc làm cùng một loại vật liệu thì điện cực đợc nối với cực dơng vật liệu điện cực bị bào mòn với tốc độ lớn hơn. Với một khe hở ( khe hở phóng điện) thích hợp đợc giữ không đổi giữa hai bề mặt dụng cụ và phôi, với nguồn một chiều thích hợp dới tần số cao thì xẩy ra sự phóng tia lửa điện. Tia lửa điện sinh ra tại điểm mà nhấp nhô giữa hai bề mặt dụng cụ và phôi gần nhau nhất, điểm này sẽ thay đổi sau khi phóng tia lửa điện (bởi vì vật liệu bị bào mòn sau khi phóng tia lửa điện), tia lửa sẽ sinh ra trên toàn bộ bề mặt. Kết quả là một lợng vật liệu không đổi đợc hớt đi trên toàn bề mặt phôi. Việc giữ khe hở phóng điện theo một giá trị xác định trớc nhờ một bộ điều khiển servo. Khoảng phóng điện đợc nhận biết thông qua điện áp trung bình giữa khe hở, điện áp này đợc so sánh với một điện áp đặt trớc. Sự khác nhau này sẽ điều khiển động cơ servo, nhng thông thờng động cơ bớc đợc sử dụng thay thế động cơ servo. Tần số tia lửa điện khoảng 200-500000 Hz, khe hở phóng điện đợc xác định khoảng 0,025-0,05 mm. Điện áp cực đại đợc giữ khoảng 30-250 V. lợng hớt vật liệu có thể đạt 300 mm 3 /phút, công suất động cơ 10W/mm 3 /phút. Năng suất và độ chính xác gia công sẽ tăng lên khi cng cấp một lực chu kỳ của dòng dung dịch điện môi. Sơ đồ dới đây cho ta thấy diễn biến của điện áp và dòng điện ở một máy xung định hình, đợc sinh ra bởi một máy phát tĩnh, trong những khoảng thời gian xác định của một chu kỳ xung 5 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 I e U i t d t e t 0 t i t p U t t U Trong đó: - t 0 : Độ kéo dài xung. - t d : Độ trễ đánh lửa. - t i : Độ kéo dài xung máy phát xung - t 0 : Khoảng cách xung - t p : Thời gian chu kỳ xung - U i : Điện áp máy phát mở - U e : Điện áp phóng tia lửa điện - I e : Dòng phóng tia lửa điện. Đây là đồ thị điển hình của chu kỳ xung trong gia công tia lửa điện. Đặc điểm của đồ thị này là dòng điện I e của xung bao giờ cũng xuất hiện trễ hơn một khoảng thời gian t d (độ trễ đánh lửa) so với thời điểm bắt đầu có điện áp máy phát U i . U e và I e là các giá trị trung bình của điện áp và dòng điện khi phóng tia lửa điện. Trong một chu kỳ phóng tia lửa điện ta có thể phân biệt đợc ba pha sau: Pha I: Đánh lửa. Máy phát tăng điện áp khởi động qua một khe hở (đóng điện áp máy phat U i ). Dới ảnh hởng của điện trờng, từ cực âm (catốt) bắt đầu phát ra các điện tử và chúng bị hút về phía cực dơng (anôt). Sự phát điện tử gây ra sự tăng cục bộ tính dẫn điện của chất điện môi khe hở. Các bề mặt của hai điện cực không hoàn toàn phẳng. Điện trờng sẽ mạnh nhất ở hai điểm gần nhau nhất. Chất điện môi bị ion hoá. Tất cả các phần tử dẫn điện ( điện tử và ion dơng) đều hội tụ quanh điểm này trong khoảng không gian ở giữa hai điện cực và chúng tạo nên một cái cầu. Một kênh phóng điện đột nhiên đựơc hình thành ngang qua cầu. Sự phóng điện đợc bắt đầu. Pha II: Sự hình thành kênh phóng điện. 6 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 ở thời điểm phóng điện, điện áp bắt đầu giảm. Số lợng các phần tử dẫn điện (điện tử và ion dơng) tăng lên một cách khủng khiếp và dòng điện bắt đầu chạy giữa các điện cực. Dòng điện này cung cấp một mật độ năng lợng khổng lồ làm cho dung dịch điện môi bốc hơi cục bộ. áp suất trong các bong bóng hơi sẽ đẩy chất lỏng điện môi sang hai bên. Nhng do có độ nhớt nên chất điện môi tạo ra một sự cản trở, hạn chế sự lớn lên của kênh phóng điện giữa các điện cực. Pha III: Nóng chảy và bốc hơi vật liệu. Lõi của bọt hơi bao gồm một kênh plasma. Plasma này là một chất khí có lẫn các điện tử và các ion dơng ở áp suất rất cao ( khoảng 1kbar) và nhiệt độ cực lớn (10000 0 C). Khi kênh plasma này đợc tạo thành đầy đủ thì điện áp qua khe hở đạt tới mức của điện áp phóng tia lửa điện U e . Giá trị của điện áp U e là một hằng số vật lý phụ thuộc vào sự phối hợp vật liệu anôt/catốt và bằng 25V đối với cặp vật liệu đồng/thép. Chất điện môi giữ kênh plasma và cũng là giữ cho năng lợng có một độ tập trung cục bộ. Sự va chạm của các điện tử lên anôt và của các ion dơng lên catốt làm nóng chảy và bốc hơi vật liêu các điện cực. Máy phát sẽ ngắt dòng điện sau khi đã diễn ra một xung có hiệu qủa. Điện áp bị ngắt đột ngột. Kênh phóng điện biến mất, áp suất cũng bị mất đột ngột. Điều này khiến cho kim loại nóng chảy bất ngờ, bị đẩy ra khỏi kênh phóng điện và bốc hơi. Sự phóng điện có thể kéo dài từ vài micrô giây đến vài trăm micrô giây, tuỳ thuộc vào công dụng. Giữa các xung có một độ trễ t 0 (là thời gian giữa các xung), cho phép chất điện môi thôi ion hoá và để có thời gian để vận chuyển phoi ra khỏi khe hở giữa các điện cực nhờ dòng chảy của chất điện môi. ở đây, chất điện môi của điện cực bị tách ra. Mỗi bề mặt điện cực đều để lại một miệng núi lửa bị ăn mòn, nhng sự ăn mòn này không nh nhau. Cực nào ăn mòn nhiều hơn (thờng là cực dơng) thì sẽ dành cực đó cho phôi. Cực nào ít bị ăn mòn sẽ đợc dành cho điện cực. Điều này không phải là luôn luôn cố định. Nó còn phụ thuộc vào chế độ phóng điện, vào việc chọn cặp vật liệu và sự đấu cực. Các pha trớc và sau khi phóng tia lửa điện: 7 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 t t t t u i t i u i u u i u i u i t u i t i t u i t u PHA I sự đánh lủa PHA II sự hình thàn kênh phóng điện PHA III sự nóng chảy và bốc hơi vật liệu Plasma Phoi 2. Cơ chế tách vật liệu. Sự đồng đều khi hớt vật liêu: Trên thực tế bề mặt phôi và bề mặt điện cực không phẳng nh ta tởng tợng mà nó có các nhấp nhô. Khoảng cách giữa hai bề mặt điện cực trong toàn bề mặt thực tế là không cố định mà nó thay đổi do các nhấp nhô. Nếu trên bề mặt phôi xuất hiện một miệng núi lửa rất nhỏ ở điểm A nào đó và có khoảng cách gần nhất tới điện cực. Khi một điện áp thích hợp đợc đặt giữa hai điện cực (dụng cụ và phôi), một trờng tĩnh điện có cờng độ lớn đợc sinh ra nó gây ra sự tách các electron từ cực âm A. Các electron đợc giải phóng này đợc tăng tốc về phía cực dơng, sau khi đạt đợc tốc độ đủ lớn các electron này va đập với các phần tử điện môi, bắn phá các phần tử đó thành các electron và các ion dơng. Các electron vừa sinh ra lại đợc tăng tốc và nó lại đánh bật các electron khác từ các phần tử dung dịch điện môi. Cứ nh vậy, một cột hẹp các phần tử dung dịch điện môi bị ion hoá đợc sinh ra tại điểm A nối hai điện cực lại với nhau (sinh ra một dòng thác điện tử, cột phần tử bị ion hoá tăng lên và có tính dẫn điện mạnh-tia lửa điện). Kết quả là tia lửa điện này là một sóng chèn ép lớn đợc sinh ra và có nhiệt độ rất lớn tăng lên trên các điện cực (10000ữ12000 0 C). Nhiệt độ lớn này làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu điện cực, vật liệu nóng chảy bị dòng dung môi cuốn đi và một vết lõm trên hai bề mặt đựơc sinh ra. Ngay lúc đó thì khoảng cách giữa hai điện cực tại A tăng lên và vị trí tiếp theo có khoảng cách ngắn nhất giữa hai điện cực là một vị trí khác (ví dụ tại B). Tơng tự khi nguồn điện áp đựơc đóng ngắt một lần nữa, chu kỳ trên đợc lặp lại, tia lửa điện tiếp theo đợc sinh ra tại vị trí B. Cứ nh vậy khi máy phát đóng ngắt liên tục thì sự phóng tia lửa điện sẽ sản sinh ra một loạt miệng 8 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 núi lửa kế tiếp nhau trên toàn bề mặt điện cực. Kết quả là vật liệu đợc hớt đi một cách đông đều trên toàn bề mặt điện cực (phôi). Bề mặt đợc gia công tia lửa điện sẽ hình thành do sự tạo nên các miệng núi lửa li ti đó. Nếu năng lợng do phóng tia lửa điện đợc giảm một cách hợp lý thì các miệng núi lửa sẽ có kích thớc cực nhỏ và ta nhận đợc một bề mặt có độ bóng cao. Các miệng núi lửa đợc hình thành liên tiếp. Các đặc tính tách vật liệu đầu tiên phụ thuộc vào năng lợng tách vật liệu W e : W e = U e .I e .t e Trong đó: U e , I e là các giá trị trung bình của điện áp và dòng tia lửa điện đ- ợc lấy trong khoảng thời gian xung. Do U e là một hằng số vật lý phụ thuộc vào cặp vật liệu điện cực/phôi nên về thực chất, năng lợng tách vật liệu chỉ phụ thuộc vào dòng điện và thời gian xung. Dòng điện tổng cộng trong kênh plasma qua khe hở phóng điện là tổng của dòng các điện tử chạy tới cực dơng (anôt) và dòng các ion dơng chạy tới cực âm (anôt). Do khối lợng của các ion dơng lớn hơn trên 100 lần so với khối lợng của các điện tử, nên có thể bỏ qua tốc độ của các ion dơng khi xuất phát các xung điện so với tốc độ của điện tử. Mật độ điện tử tập trung tới bề mặt cực dơng (anôt) cao hơn nhiều lần so với mật độ ion dơng tập trung tới bề mặt cực âm (anôt) trong khi mức độ tăng của dòng điện rất lớn trong khoảnh khắc đầu tiên của sự phóng điện. Điều này là nguyên nhân gây ra sự nóng chảy rất mạnh ở cực dơng (anôt) trong chu kỳ này. Dòng ion dơng chỉ đạt tới cực âm (catôt) trong micro giây đầu tiên. Chính các ion dơng này gây ra sự nóng chảy và bốc hơi của vật liệu điện cực catôt. Do đó có hiện tợng điện cực bị mòn. Sở dĩ vật liệu lỏng đợc tống ra khỏi khe hở giữa hai điện cực là : Do vật liệu điện cực khi tiếp xúc với plasma ở một pha có áp lực cao tới 1 kbar và nhiệt độ cực cao tới 10000 0 C trong kênh plasma. Do sự đột ngột biến mất của kênh plasma khi dòng điện bị ngắt. Ngay tức khắc áp suất tụt xuống bằng áp suất xung quanh sau khi ngắt dòng điện. Nhng nhiệt độ của dòng chất lỏng không tụt nhanh nh thế. Điều này gây ra sự nổ và bốc hơi của chất lỏng nóng chảy hiện có. Tốc độ cắt dòng điện và mức độ sụt 9 A B A C A B Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 của xung dòng điện sẽ quyết định tốc độ sụt áp suất và sự bắt buộc nổ vật liệu chảy lỏng. Thời gian sụt của dòng điện là yếu tố quyết định đối với độ nhám bề mặt gia công. Vì lợng vật liệu đợc hớt đi phụ thuộc vào điện áp, cờng độ dòng điện, và thời gian nên ngời ta có thể nghiên cứu một cách chính xác tuần tự theo thời gian của điện áp và dòng điện trong lúc phóng tia lửa điện. Bằng thực nghiệm ngời ta đã biết đợc diễn biến của một quá trình phóng tia lửa điện nh sau: 0 30 60 120 30 45 120 150 240 300 t 1 2 3 4 5 6 7 U 8 310 30 0 120 45 150 240 300 t 8 310 20 29 30 1 2 3 4 5 6 7 A Đuờng cong dòng điện Đuờng cong điện áp Diễn biến của một quá trình phóng tia lủa điện III. Các thông số công nghệ của EDM. 1. Đặc tính về điện của sự phóng tia lửa điện. Dựa vào các đặc tính thời gian của sự phóng tia lửa điện ngời ta có thể nhận ra các đặc tính vê điện. Các đặc tính này chính là các thông số điều chỉnh quan trọng nhất của quá trình gia công. Mỗi máy phát của thiết bị gia công tia lửa điện đều có nhiệm vụ là cung cấp năng lợng làm việc cần thiết. Trớc đây ngời ta dùng các máy phát có tụ bù. Nhợc điểm của loại máy này là 50% năng lợng tích trữ trong điện trở nạp bị biến thành nhiệt. Vì vậy, loại máy này có hiệu suất khoảng 50%. Ngày nay do sự phát triển của khoa học kỹ thuật các máy phát hiện đại của một thiết bị gia công tia lửa điện là một máy phát xung tĩnh. ở đây năng lợng đợc điều khiển bằng điện tử nhng không có yếu tố bù. Nguyên lý tác dụng của máy phát xung tĩnh thực hiện đợc trớc hết thông qua sự phát triển của transostor mạnh và các sản phẩm điện tử hiện đại. Máy phát xung tĩnh có u việt lớn ở độ linh hoạt của các thông số điều chỉnh. Qua đó mỗi trờng hợp gia công có thể đ- 10 [...]... trên cơ sở nớc, dòng điện dò rất lớn có hại khi gia công tinh Phù hợp nhất cho gia công tinh vẫn là dầu, vì dầu có khả năng điện môi thấp Trên thị trờng cũng có các máy gia công xung định hình cho phép thay thế chất điện môi khi gia công tinh và gia công thô (ví dụ, máy SODIC) Khi gia công tinh có thể sử dụng sự ô nhiễm nhân tạo của chất điện môi Ví dụ: đa vào các phần tử nhỏ li ti dẫn điện (nhôm) làm... chất điện môi trong khe hở phóng điện Nhờ đó sẽ tránh đợc các lỗi của quá trình nh sự tạo thành hồ quang hoặc dong ngắn mạch Cũng trong khoảng thời gian t0, dòng chảy sẽ đẩy các phoi liệu bị ăn mòn ra khỏi khe hở phóng điện 2 Năng suất gia công - chất lợng bề mặt khi gia công EDM Năng suất gia công Năng suất gia công tia lửa điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là các yếu tố cơ bản sau:... phụ thuộc vào kiểu máy Tỷ lệ này càng lớn khi gia công càng thô, càng nhỏ khi gia công tinh và rất tinh Khi gia công rất thô: chọ ti/t0 >10 Khi gia công thô chọn: ti/t0 10 Tuy nhiên, giá trị của t0 không nên quá nhỏ để tránh các khuyết tật của quá trình Khi gia công tinh, chọn ti/t0 (5 - 10) Lý do là khi gia công tính, khe hở phóng điện giảm, nguy cơ tạo ra các lỗi quá trình sẽ nhiều hơn Do đó cần tăng... Sau khi gia công bề mặt gia công không hoàn toàn phẳng mà nó để lại nhng nhấp nhô, chính là độ nhám bề mặt Điều này làm giảm đặc tính chống mài mòn và tăng nguy cơ bị ăn mòn hoá học Khi gia công thô sẽ có độ nhám rất lớn, tạo ra bề mặt thô và ngợc lại khi gia công tinh Bề mặt càng thô thì tính chống mài mòn càng kém và nguy cơ bị ăn mòn hoá học càng cao Theo lý thuyết thì bề mặt bị ăn mòn tạo ra những... trình gia công xung định hình không đợc thực hiện với sự hớt vật liệu riêng lẻ Vật liệu đợc hớt đi từ phôi cho đến khi khe hở giữa điện cực và phôi lớn đến mức không thể xẩy ra sự phóng điện nữa Nếu điện cực tịnh tiến đều để 18 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 duy trì đợc chiều rộng khe hở ban đầu thì nó sẽ gia công ngày càng sâu hơn vào vật liệu phôi tạo ra một... điện Ie là giá trị trung bình của dòng điện từ khi bắt đầu phóng tia lửa điện đến khi ngắt điện Khi bắt đầu phóng tia lửa điện, dòng điện từ không tăng vọt lên giá trị Ie, kèm theo sự đốt cháy Ie ảnh hởng lớn nhất lên lợng hớt vật liệu, lên độ mòn điện cực và chất lợng bề mặt gia công Nhìn chung khi Ie càng lớn thì lợng hớt vật liệu càng lớn, độ nhám gia công càng lớn nhng độ mòn điện cực giảm 1.5... có lớn thì năng lợng tích luỹ trong xung điện Wê (năng lợng tách vật liệu) vẫn nhỏ: We = Ue.Ie.te Dẫn đến năng suất cũng thấp * Nếu lớn thì Uemax lớn f nhỏ Nhng theo đồ thị dới đây thì dòng điện Ie cũng nhỏ làm cho năng suất vấn thấp Nh vậy, việc chọn tối u sao cho sự phóng điện diễn ra đều đặn để có đợc một năng suất gia công phù hợp là rất cần thiết 12 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn... công tia lửa điện Phải có ứng suất riêng nhỏ, hệ số dãn nở nhiệt nhỏ - Có tính gia công tốt, nghĩa là phải dễ gia công Đồng thời vật liệu điện cực phải rẻ, có khối lợng riêng nhỏ để có thể chế tạo các điện cực lớn nhng không quá nặng làm ảnh hởng đến khả năng chịu tải của máy 2 Các loại vật liệu điện cực Ngời ta phân biệt ba nhóm vật liệu điện cực: - Nhóm vật liệu kim loại: Đồng điện phân, đồng-volfram,... 1.2 Ion hoá: Chất điện môi phải tạo nên những điều kiện tối u cho sự phóng tia lửa điện, nghĩa là nó phải đợc ion hoá ở vào thời điểm chuẩn bị phóng tia lửa điện, tức là phải có khả năng tạo nên một cầu phóng điện Điều này giúp cho sự tập trung năng lợng ở kênh plasma, giúp cho sự hớt vật liệu khi phóng tia lửa điện Nếu xung ngắt thì chất điện môi phải đợc thôi ion hoá, tạo điều kiện để cho sự phóng... độ trong suốt để dễ quan sát vùng gia công - Có độ nhớt nhất định - Có khả năng dẫn điện với điều kiện nhất định - Cách điện ở điều kiện bình thờng - Có khả năng truyền điện áp - Có khả năng bị ion hoá - Có khả năng đợc lọc sạch - Giá cả phải chăng Trong các tiêu chuẩn trên, thì độ nhớt của chất điện môi là đáng quan tâm hàng đầu, vì nó ảnh hởng trực tiếp lên kênh phóng điện Độ nhớt đặc trng cho ma