BÀI tập kĩ THUẬT CHẾ tạo 2 chương 27

- Khác nhau:  Làm sạch bavia bằng phương pháp hóa học là sử dụng hóa chất để tẩy sạch đi bavia, nhờ các phương trình phản ứng hóa học xảy ra.. Selective tấn công bởi các chất phản ứng h

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ

- -

BÀI TẬP KĨ THUẬT CHẾ TẠO 2

Chương 27 NHÓM 7

GVHD : Thầy Trương Quốc Thanh

TPHCM, Ngày 3 Tháng 12 Năm 2015

27.1 Describe the similarities and differences between chemical blanking and conventional blanking using dies

Solve:

- Similarities: Equal effective cleaning products after undergoing the process of outsourcing, washed away burrs clung on products

- Diferences:

 Clean burrs by chemical methods that use chemicals to clean away burrs, because the equations of chemical reactions occur

 Cleaned using traditional methods is to use mechanical methods to clean burrs as grinding, sanding, polishing,

27.1 Mô tả những điểm tương đồng cũng như khác nhau giữa làm sạch bavia bằng phương pháp hóa học và làm sạch bằng phương pháp truyền thống

Trả lời:

- Điểm giống nhau: Đều có tác dụng làm sạch sản phẩm sau khi trải qua các quá trình gia công, tẩy sạch đi bavia bám trên sản phẩm

- Khác nhau:

 Làm sạch bavia bằng phương pháp hóa học là sử dụng hóa chất để tẩy sạch đi bavia, nhờ các phương trình phản ứng hóa học xảy ra

 Làm sạch bằng phương pháp truyền thống là dùng các biện pháp cơ học để làm sạch bavia như mài, dũa, chuốt,

27.2 Name the processes involved in chemical machining Describe briefly their principles

Solve:

- Chemical Milling: In chemical milling, shallow cavities are produced on plates, sheets, forgings, and extrusions, generally for the overall reduction of weight The processes has been used on a wide variety of metals, with depths of removal

as large as 12mm Selective attack by the chemical reagent on different areas of the workpiece surfaces is controlled by removable layers of material or by partial immersion in the reagent

- Chemical blanking: Chemical blanking is similar to the blanking of sheet metals

in that it is used to produce features which penetrate through the thickness of the material, with the exception that the material is removed by chemical dissolution rather than by shearing

- Photochemical blanking: Photochemical blanking is a midification of chemical milling Material is removed by photographic techniques

27.2 Kể tên các quá trình liên quan đến gia công bằng hóa học Mô tả nguyên tắc của chúng

Trả lời:

- Phay bằng hóa học: Trong phay bằng hóa học, sâu răng nông được sản xuất trên các tấm, lá, rèn, ép đùn và, nói chung cho việc giảm tổng trọng lượng Các quy trình đã được sử dụng trên nhiều loại kim loại, với độ sâu của việc loại bỏ càng lớn như 12mm Selective tấn công bởi các chất phản ứng hóa học trên các lĩnh vực khác nhau của bề mặt chi tiết gia công được điều khiển bởi các lớp di vật liệu hoặc bằng cách ngâm một phần trong thuốc thử

- Làm sạch bằng hóa học: tương tự như tẩy trống của kim loại tấm trong đó nó được sử dụng để sản xuất các tính năng mà thâm nhập thông qua độ dày của vật liệu, với ngoại lệ là vật liệu được loại bỏ bằng cách giải hóa học hơn là bởi biến dạng

- Làm sạch bằng quang học: Làm sạch bằng quang học là một biến thể của phay bằng hoá chất Chất liệu được lấy ra bằng kỹ thuật chụp ảnh

27.3 Explain the difference between chemical machining and electrochemical machining

Solve:

- Chemical machining was developed from the observation that chemicals attack and etch most metals, stones, and some ceramics, thereby removing small amounts of material from the surface The Chemical Machining process is carried out by chemical dissolution using reagents or etchants, such as acids and alkaline solutions Chemical Machining is the oldest of the advanced machining processes and has been used in engraving metals and hard stones, in deburing, and in the prodution of printed-circuit boards microelectronic devices

- Electrochemical machining is basically the reverse of electroplating An electrolyte acts as current carrier, and the high rate of electrolyte movement in the tool-workpiece gap washes metal ions away from the workpiece before they have a chance to plate onto the tool Note that the cavity produced is the female mating image of the tool shape

27.3 Giải thích sự khác nhau giữa gia công bằng hóa học và gia công bằng điện hóa

Trả lời:

- Gia công bằng hóa học: Gia công hóa học đã được phát triển từ sự quan sát các hóa chất tấn công và khắc kim loại nhất, đá, và một số đồ gốm, do đó loại bỏ một lượng nhỏ chất từ bề mặt Các quá trình gia công bằng hóa học được thực hiện bằng cách sử dụng thuốc thử hóa học giải thể hoặc etchants, chẳng hạn như axit và dung dịch kiềm Gia công bằng hóa học là lâu đời nhất của quá trình gia

công tiên tiến và đã được sử dụng trong các kim loại khắc và đá cứng, trong làm sạch bavia, và trong sản xuất vi mạch và các thiết bị vi điện tử

- Gia công bằng điện về cơ bản là sự đảo ngược của mạ điện Một chất điện hoạt động như tàu sân bay hiện tại, và tốc độ cao của phong trào điện trong khoảng cách dao-phôi rửa các ion kim loại ra khỏi các phôi trước khi chúng có cơ hội để tấm vào công cụ

27.4 What is the underlying principle of electrochemical grinding?

Solve:

- Designs should avoid sharp inside radii

- If flat surfaces are to be produced, the electrochemically ground surface should

be narrower than the width of the grinding wheel

27.4 Các nguyên tắc cơ bản của mài điện hóa là gì?

Bài làm:

- Những mẫu thiết kế tránh sắc nhọn bán kính bên trong

- Nếu bề mặt phẳng đang được sản xuất, bề mặt điện hoá học nên hẹp hơn so với chiều rộng của bánh xe nghiền

27.5 Explain how the EDM process is capable of producing complex shapes

Solve:

- Parts should be designed so that the required electrodes can be shaped properly and economically

- Deep slots and narrow openings should be avoided

- For economic production, the surface finish specified should not be too fine

- In order to achieve a high production rate, the bulk of material removal should

be done by conventional processes (roughing out)

27.5 Giải thích quá trình EDM là khả năng sản xuất các hình dạng phức tạp là như thế nào ?

Bài làm:

- Các bộ phận cần được thiết kế sao cho các điện cực cần thiết có thể được hình dạng chính xác

- khe sâu và khe hở hẹp nên tránh

- Đối với sản xuất kinh tế, các bề mặt định nên không quá tốt

- Để đạt được tốc độ sản xuất cao, phần lớn việc loại bỏ vật liệu nên được thực hiện bởi các quá trình thông thường (gia công thô ra)

27.6 What are the capabilities of wire EDM? Could this process be used to make tapered parts? Explain

Solve:

- Computer controls for controlling the cutting path of the wire (Fig 27.13b) and its angle with respect to the workpiece plane

- Multiheads for cutting two parts at the same time

- Features such as controls for preventing wire breakage

- Automatic self-threading features in case of wire breakage

- Programmed machining strategies to optimize the operation

27.6 Khả năng của dây EDM là gì? Quá trình này có thể được sử dụng để tạo các

bộ phận nhọn không ? Giải thích

Bài làm:

- Máy tính điều khiển để kiểm soát các đường cắt của dây (hình 27.13b)

và góc của nó đối với mặt phẳng với phôi

- Cắt hai phần cùng một lúc

- Tính năng như kiểm soát để ngăn ngừa dây vỡ

- Tính năng tự phân luồng tự động trong trường hợp dây bị vỡ

- Chiến lược gia công theo chương trình để tối ưu hóa hoạt động

27.7 Describe the advantages of water-jet machining

Solve

The advantages of this process are as follows:

- Cuts can be started at any location without the need for predrilled holes

- No heat is produced

- No deflection of the rest of the workpiece takes place; thus, the process is suitable for flexible materials

- Little wetting of the workpiece takes place

- The burr produced is minimal

- It is an environmentally safe manufacturing process

27.7 Mô tả lợi thế gia công bằng nước

Bài làm

Những lợi thế của quá trình này như sau:

- Cắt giảm có thể được bắt đầu ở vị trí nào mà không cần lỗ khoan trước

- Không nhiệt được sản xuất

- Không độ võng của phần còn lại của phôi diễn ra, do đó, quá trình này là phù hợp với vật liệu mềm

- Độ ẩm của phôi ít

- Hạn chế tối thiểu ba via

- Nó là một quá trình sản xuất an toàn với môi trường

27.8 What is the difference between photochemical blanking and chemical blanking?

Solve

Chemical Blanking: Chemical blanking is similar to the blanking of sheet

metals in that it is used to produce features which penetrate through the thickness of the material (as shown in Fig 16.4), with the exception that the material is removed by chemical dissolution rather than by shearing Typical applications for chemical blankingare the burr-free etching of printed-circuit boards, decorative panels, and thin sheetmetal stampings, as well as the production of complex or small shapes

Photochemical Blanking: Photochemical blanking (also called photoetching) is

a modification of chemical milling Material is removed (usually from a flat, thin sheet)

by photographic techniques Complex, burr-free shapes can be blanked (Fig 27.5 ) on metals as thin as 0.0025 mm Sometimes called photochemical machining, this process

is also used for etching The procedure in photochemical blanking consists of the following steps:

27.8 Sự khác biệt giữa cắt bằng quang hóa và cắt bằng hóa học là gì?

Bài làm

Gia công hóa học : Gia công hóa học là giống với cắt kim loại tấm trong đó nó

được sử dụng để sản xuất các tính năng mà thâm nhập thông qua độ dày của vật liệu, với ngoại lệ là vật liệu được loại bỏ bằng cách giải hóa học thay vì (như hình 16.4.) hơn bằng cách cắt Ứng dụng điển hình cho cắt bằng hóa học là khắc burr-free của bảng mạch in, tấm trang trí, và dập khuôn tấm thép mỏng, cũng như việc sản xuất các hình dạng phức tạp hay nhỏ

Gia công quang học : Gia công quang học (còn gọi là khắc quang ) là biến đổi

của nghiền bằng hoá chất Chất liệu được lấy ra (thường là từ tấm mỏng nhẳn) bằng kỹ thuật chụp ảnh Phức tạp, hình dạng burr-free có thể được che (Hình 27.5) trên kim loại mỏng như 0.0025 mm Đôi khi được gọi là gia công quang hóa, quá trình này cũng được sử dụng để khắc

27.9 What type of workpiece is not suitable for laser-beam machining?

Solve

Type of workpiece is not suitable for laser-beam machining:

- Paper

- Wood

- Cellulosic materials

27.9 Loại phôi không thích hợp cho gia công tia laser?

Bài làm

Loại phôi không thích hợp cho gia công tia laser

- Giấy

- Gỗ

- Vật liệu xenlulo

27.10 What is an undercut? Why must it be considered in chemical machining?

Solve

- Because the swarf is product of machining and the such to involve result technical

27.10 Những gì được cắt xén từ phôi? Tại sao nó được xét trong gia công vật liệu?

Bài làm

- Tại vì phoi là sản phẩm của việc gia công và nó đi cùng với kết quả kỹ thuật mong muốn

27.11 Explain the principle of hybrid machining

Solve

- Machining is the only one work such as turning, planing, milling

27.11 Giải nghĩa nguồn gốc của từ machining

Bài làm

- Gia công là từ chỉ một công việc như tiện, bào, phay

27.27 Một lỗ 200-mm-sâu đó là 30 mm, đường kính được sản xuất bởi điện gia công Một tốc độ sản xuất là quan trọng hơn chất lượng bề mặt gia công Ước tính dòng điện tối đa và thời gian cần thiết để thực hiện thao tác này

Trả lời

- Từ Bảng 27.1 trên p 761 chúng ta thấy rằng mật độ dòng điện tối đa là 8 A / mm2 khu vựccủa lỗ là

Diện tích =

.30

D

 

 = 707 mm2

- Các dòng là kết quả của các mật độ hiện tại và các khu vực cực âm Do đó,

8,707 = 5650 A

- Từ Bảng 27.1, chúng tôi cũng thấy rằng tốc độ vật liệu loại bỏ tối đa là 12 mm / phút Khi các lỗ sâu 200 mm, thời gian gia công là 200/12 = 16,7 phút

27.28 If the operation in Problem 27.27 were performed on an electrical-discharge

Slove

- Refer to the volume and area calculations in Problem 27.27 With electrical-discharge machining, the maximum material-removal rate is typically 0.15 𝑐𝑚3/ 𝑚𝑖𝑛 = 150𝑚𝑚3/𝑚𝑖𝑛 Since the problem states that high production rate rather than surface quality is important, let’s assume that the material-removal rate is twice this amount, that is, 300 𝑚𝑚3/𝑚𝑖𝑛 The volume to be removed is:

𝑉 = 𝜋 [302

4 ] (200) = 141.000 𝑚𝑚3

- Therefore, the machining time is

𝑇𝑖𝑚𝑒 = 141,000

300 = 470 𝑚𝑖𝑛

27.28 Nếu hoạt động trong vấn đề 27.27 được thực hiện trên một máy cắt dây, thì thời gian gia công bao lâu?

Trả lời

- Với thể tích và diện tích tính toán trong vấn đề 27.27 Với máy cắt dây, vật liệu loại bỏ tối đa thường là0.15 𝑐𝑚3/𝑚𝑖𝑛 = 150𝑚𝑚3/𝑚𝑖𝑛 Vấn đề nói trên tốc độ sản xuất quan trọng hơn chất lượng bề mặt, chúng ta hãy giả định tỉ lệ phoi lấy đi

là hai lần này số lượng là 300 𝑚𝑚3/𝑚𝑖𝑛 Khối lượng phải được loại bỏ là:

𝑉 = 𝜋 [30

2

4 ] (200) = 141.000 𝑚𝑚3

- Suy ra thời gian máy chạy là:

𝑇𝑖𝑚𝑒 = 141,000

300 = 470 𝑚𝑖𝑛

27.29 A cutting-off operation is being performed with a laser beam The workpiece being cut is 12 mm thick and 380 mm long If the kerf is 2.4 mm wide, estimate the time required to perform this operation

Slove

- From Table 27.1 on p 761, the range of cutting speeds for laser-beam machining

is between 0.5 and 7.5 m/min Because the workpiece is rather thick, only large capacity lasers will be suitable for this operation, but we will calculate the range

of speeds The time to traverse 0.380 m is between 0.76 min (46 s) and 0.051 min (3.0 s)

27.29 Cắt đứt được thực hiện bằng laser Phôi có bề dày là 12mm và dài 380mm Nếu đường cắt rộng 2.4mm thì ước tính thời gian cần thiết để cắt là bao nhiêu

Trả lời

- Từ Bảng 27.1 trang 761, phạm vi của vận tốc cắt cho gia công tia laser là giữa 0,5 và 7,5 m / phút Bởi vì các phôi là khá dày, laser công suất lớn sẽ chỉ phù hợp cho hoạt động này, nhưng chúng tôi với tính toán nhiều tốc độ Thời gian để

đi qua 380 mm là giữa 0,76 min (46 s) và 0.051 min (3,0 s)

27.30 A 20-mm-thick copper plate is being machined by wire EDM The wire moves at a speed of 1.2 m/min and the kerf width is 1.6 mm What is the required power? Note that it takes 1550 J to melt one gram of copper

Slove

- The metal-removal rate is calculated as MRR=(1/16 in.)(0.8 in.)(48 in./min)

=2.4𝑖𝑛3/𝑚𝑖𝑛 Since the density of copper is 8970 𝑘𝑔/𝑚3 (from Table 3.1 on p 89), the mass removal rate is

(𝑚 ̇ = 𝜌(𝑀𝑅𝑅) = (8970𝑘𝑔/𝑚^3 )(2.40𝑖𝑛^3 )/min ) (1𝑚/39.37𝑖𝑛)^3

= 0.35𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛

- Therefore, the power required is:

𝑃 = (1550𝐽/𝑔) 𝑚 ̇ = (1550𝐽/𝑔)((2.40𝑖𝑛^3)/𝑚𝑖𝑛) = 547𝑘𝐽/𝑚𝑖𝑛 = 9.1𝑘𝐽/𝑠

27.30 Một tấm đồng 20-mm-dày được gia công bằng máy cắt dây Việc di chuyển dây với tốc độ 1,2 m / phút và chiều rộng của rãnh cắt là 1,6 mm Cồng suất cần thiết là bao nhiêu? Lưu ý rằng cần 1550 J để làm tan chảy một gram đồng

Trả lời

- Kim loại loại bỏ được tính như sau MRR = (1/16 in.) (0.8 in.) (48 in / Min) = 2,4 𝑖𝑛3/𝑝ℎú𝑡 Kể từ khi mật độ của đồng là 8970 kg / m3 (từ bảng 3.1 trang 89.), Tỷ lệ loại bỏ khối lượng là

(𝑚 ̇ = 𝜌(𝑀𝑅𝑅) = (8970𝑘𝑔/𝑚^3 )(2.40𝑖𝑛^3 )/min ) (1𝑚/39.37𝑖𝑛)^3

= 0.35𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛

- Công suất:

𝑃 = (1550𝐽/𝑔) 𝑚 ̇ = (1550𝐽/𝑔)((2.40𝑖𝑛^3)/𝑚𝑖𝑛) = 547𝑘𝐽/𝑚𝑖𝑛 = 9.1𝑘𝐽/𝑠