THIẾT kế máy TIA lửa điện

Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM LỜI CÁM ƠN Trước hết, em vô biết ơn quan tâm tận tình hướng dẫn Thầy Phan Đình Huấn suốt thời gian thực luận văn Em chân thành cám ơn quý Thầy, Cô trường Đại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh đặc biệt quý Thầy, Cô khoa Cơ Khí truyền đạt cho em nhiều kiến thức quý báo trình học tập nghiên cứu thực luận văn Mặc dù thời gian qua em cố gắng tìm hiểu thực tế, nghiên cứu tài liệu để thực luận văn Nhưng vấn đề mới, với hạn chế kiến thức chuyên môn nội dung trình bày luận văn không tránh khỏi sai sót hạn chế, em mong đóng góp ý kiến Thầy khoa bạn để luận văn nghiên cứu em hoàn thiện Cuối em xin chân thành cám ơn quý Thầy, Cô, Anh, Chị tận tình giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM MỤC LỤC Lời nói đầu Chương TỔNG QUAN VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.1- Sự xuất công nghệ 1.2- Sự tiến máy gia công tia lửa điện 1.3- Thị trường máy gia công tia lửa điện giới 1.4- Tình hình gia công tia lửa điện Việt Nam 1.5- Giới thiệu số máy EDM dạng xung định hình 10 1.6- Mục tiêu đề tài 14 Chương 2: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ EDM 2.1- Cấu tạo tổng quát máy EDM 16 2.2- Tính chất vật lý trình gia công 18 2.3- Mô tả trình bốc tách kim loại gia công 23 2.4- Các đặc tính điện trình gia công 25 2.5- Chất lượng bề mặt gia công EDM 26 2.5.1- Độ nhám bề mặt 2.5.2- Vết nứt tế vi lớp ảnh hưởng nhiệt 2.6- Năng suất bề mặt gia công EDM 29 2.7- Các vấn đề liên quan đến điện cực 35 2.8- Các vấn đề liên quan đến dung dịch điện môi 40 2.9- Gia công xung định hình với chức hành tinh 44 2.10- Khe hở phóng điện 45 Chương 3: THIẾT KẾ PHẦN CƠ 3.1- Phân tích chọn phương án thiết kế 46 3.2- Tính toán truyền động vitme- đai ốc bi 49 3.3- Mang cá dẫn hướng 52 3.4- Thiết kế thân máy 53 3.5- Thiết kế thân máy 54 Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM 3.6- Thiết kế thân máy 55 3.7- Tính toán động học liên quan 55 Chương 4: THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN 4.1- Phần điện 58 4.1.1- Bộ nguồn 4.1.2- Bộ tạo xung 4.1.3- Bộ đóng ngắt dòng điện tử 4.1.4- Hạn chế dòng 4.2- Phần điều khiển 73 4.2.1- Điều khiển động step 4.2.2- Điều khiển khe hở phóng điện Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1- Kết luận 5.2- Hướng phát triển đề tài 81 82 PHỤ LỤC A Các thông số 83 B Mô hình máy 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM LỜI NÓI ĐẦU Do nhu cầu công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, việc đầu tư phát triển trang thiết bị có công nghệ đại cần thiết Những năm gần việc đầu tư thiết bị, máy gia công……….có công nghệ đại nước ta ngày nhiều Các doanh nghiệp, công ty sản xuất nước, cạnh tranh ngày khóc liệt để tồn phát triển kinh tế thị trường, việc đầu tư máy thiết bị có công nghệ đại nhầm tăng suất chất lượng cần thiết Ví dụ: lĩnh vực gia công khuôn mẫu, để sản xuất sản phẩm có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu thị trường việc đầu tư máy gia công trung tâm, CNC, máy tia lửa điện,……là không tránh khỏi Năm 1944 nhà khoa học người Nga B.R Lasarenko (1909 – 1979) phát khả làm mòn tia lửa điện Khi tia lửa điện xuất hiện, vật liệu bề mặt phôi bị hớt trình điện/nhiệt thông qua nóng chảy bốc kim loại Đó trình gia công tia lửa điện, gọi gia công EDM (Electrical Discharge Machining) Kể từ đến nay, thiết bị gia công theo nguyên lý EDM ngày phát triển theo hướng khác nhau: gia công điện cực định hình, cắt dây, phay EDM, … Hiện nay, có nhiều doanh nghiệp khí Việt Nam trang bị máy gia công EDM Phần đóng góp chúng sản phẩm khí, chủ yếu lĩnh vực chế tạo khuôn mẫu lên đến 20 đến 50 tùy theo mức độ phức tạp kết cấu sản phẩm Với ưu điểm so với phương pháp gia công truyền thống gia công vật liệu sau nhiệt luyện, lực cắt, gia công định hình kết cấu có kích thước nhỏ … Phương pháp gia công EDM ngày có vị trí quan trọng làm thay đổi số biện pháp công nghệ truyền thống chết tạo sản phẩm khí phức tap Do vậy, việc nghiên cứu phương pháp gia công EDM vấn đề quan tâm nước đặc biệt Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM nghiên cứu chất trình gia công EDM, tượng mòn điện cực hướng ứng dụng EDM lĩnh vực khác công nghiệp Nội dung Luận Văn gồm chương sinh viên thực hiện: Đặng Phú Qúi thực chương 1, 3, Đặng Anh Qui thực chương 2, Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Chương TỔNG QUAN VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Sự xuất công nghệ Trong nửa kỷ qua, nhu cầu vật liêu cứng, lâu mòn siêu cứng sử dụng cho tuabin máy điện, động máy bay, dụng cụ, khuôn mẫu … tăng lên không ngừng nước công nghiệp phát triển Việc gia công vật liệu công nghệ cắt gọt thông thường ( tiện, phay, mài v.v…) vô khó, thực Cách gần 200 năm, nhà nghiên cứu tự nhiên người Anh Joseph Priestley (1733-1809), thí nghiệm nhận thấy có hiệu ăn mòn vật liệu gây phóng điện Nhưng đến năm 1943, thông qua hàng loạt nghiên cứu tuổi bền thiết bị đóng điện, hai vợ chồng Lazarenko người nga tìm cánh cửa dẫn tới công nghệ gia công tia lửa điện Họ bắt đầu sử dụng tia lửa điện để làm trình hớt kim loại mà không phụ thuộc vào độ cứng vật liệu Khi tia lửa điên phóng ra, vật liệu mặt phôi bi hớt trình điện - nhiệt thông qua nóng chảy bốc kim loại, thay cho tác động học dụng cụ vào phôi Quá trình hớt kim loại điện nhiệt phóng điện gọi “ gia công tia lửa điện” _( nguyên gốc tiếng Anh “ Electrical Discharge Machining”, gọi tắt gia công EDM ) Định nghĩa gia công tia lửa điện EDM: Là qui trình bóc kim loại khỏi chi tiết gia công trình điện nhiệt, thông qua nóng chảy bóc kim loại cần bóc Năng lượng nhiệt phát phóng điện gọi “gia công tia lửa điện” hay EDM Hệ thống gia công EDM có dạng gia công chính:  Máy cắt dây (wire EDM): dạng gia công này, điện cực làm dây kim loại thường đồng, molipden, volfram hay dây có lớp phủ, có đường Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM kính d= (0.1- 0.3)mm, dây điện cực chuyển động tương đối liên tục phôi theo hành trình cho trước, từ phôi cần gia công cắt theo hành trình Hình 1.1.1 Sơ đồ gia công wire EDM  Máy xung định hình (EDM die sinking): dạng điện cực hình không gian, sau gia công chi tiết cần gia công có hình dạng giống với điện cực hay gọi âm điện cực Hình 1.1.2 Sơ đồ gia công EDM die sinking 1.2 Sự tiến máy gia công tia lửa điện Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Các máy thới kỳ năm 50-60 kỷ 20 tự động hoá không tiện dùng Ngày nay, với thuật toán điều khiển mới, với hệ thống điều khiển CNC cho phép gia công đạt suất chất lượng cao mà không cần đến tham gia trực tiếp người Các máy gia công tia lửa điện ngày đặc trưng mức độ tự động hoá cao Các hệ thống điều khiển CNC thị trường có tiến nhiều, đặc biệt máy cắt dây Các hệ điều khiển CNC nhiều năm qua có mặt máy xung định hình, nhiều thời gian để tận dụng khả chúng Các chuyển động hành tinh chuyển động theo côngtua điện cực có hình dáng phức tạp Ưu điểm phương pháp chỗ việc chế tạo điện cực rẻ sử dụng điên cực phay điều kiện dòng chảy tốt điên cực ăn mòn Một đề tài nghiên cứu thực Tây Âu Nhật Bản gia công chiều đạt độ xác cao Tuy nhiên chưa đạt kết mong muốn Sử dụng tối ưu công nghệ gia công tia lửa điện kỹ thuật sản xuất đòi hỏi phải áp dụng nhiều bí công nghệ (Know how) Ngày có khuynh hướng đưa nhiều máy thông minh, chọn máy điều chỉnh nhiều thông số mà người sử dụng đặt từ trước Điều làm giảm bớt liệu đầu vào mà người đứng máy phải quan tâm Khuynh hướng mạnh máy cắt dây, thuật toán điều khiển tạo lượng hớt vật liệu tối ưu làm giảm bớt nguy đứt dây Ở máy xung định hình, nhờ có hệ thống điều khiển CNC nên không cần phải dùng người đứng máy có kinh nghiệm mà đạt hiệu chất lượng gia công cao Điều kiện gia công (như thoát phoi) thay đổi nhiều gia công xung định hình, đến mức khó phát triển chiến lược điều khiển tuỳ chọn phù hợp với tất hoàn cảnh Một số nhà chế tạo máy (như MITSUBISHI) cung cấp hệ thống điều khiển liên hệ ngược mà điều kiện khó khăn (như gia công Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM lỗ tịt mà thoát phoi cưỡng bức) cho kết tốt so với kết nhận điều chỉnh thông số người đứng máy có kinh nghiệm Trong trường hợp, hầu hết máy có mức độ tự động hoá cho phép làm việc lâu người đứng máy, luôn điều kiện tối ưu Cùng với xâu dây tự động máy cắt dây, tách phôi, thay pallet (thường cung cấp hãng chế tạo phụ tùng hãng EROWA) khả lập trình mức độ tự động tự động hoá gia công tia lửa điện tăng lên nhiều 1.3 Thị trường máy gia công tia lửa điện giới Việc bán máy gia công tia lửa điện phạm vi giới tăng 6% năm vào cuối năm 90 khoảng 12.000 máy năm Nhật Bản nước sản xuất sử dụng nhiều máy gia công tia lửa điện nhất, chiếm 35% tổng số máy thị trường giới Thứ hai châu Âu với 30%, sau Mỹ với 15% châu Á với 12% tổng số máy Phạm vi máy buôn bán thị trường giới rộng đa dạng: từ máy lớn ( máy NASSOVIA) đến máy nhỏ đặc biệt để gia công tế vi, từ máy rẻ tiền, tự động hoá cỡ (10.000 – 15.000) USD/ máy Trung Quốc, Đài Loan, đến cỡ vài trăm ngàn USD/ máy Tây Âu Nhật Bản hoàn toàn tự động hoá với hệ thống CAD/CAM đại Đối với người sử dụng, điều quan trọng phải xác định yêu cầu cụ thể phù hợp với sản phẩm quy mô sản xuất sau cần phân tích tuỳ chọn sẵn có hãng sản xuát máy từ góc độ để đưa định đắn trước mua máy 1.4 Tình hình gia công tia lửa điện Việt Nam Trong khoảng thập kỉ gần đây, công nghiệp gia công tia lửa điện EDM thâm nhập vào Việt Nam Số lượng sở sản xuất nghiên cứu nước ta nhập loại gia công tia lửa điện ngày nhiều Tuy nhiên việc đào tạo công nghệ thực chưa quan tâm trường Đại học kỹ thuật Viện nghiên cứu Ngày máy gia công tia lửa điện xuất nhiều Việt Nam Hiện nước ta có nhiều đề tài nghiên cứu gia công EDM như: Luận án tiến sĩ kỹ thuật Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM tiến sĩ Hoàng Vĩnh Sinh trường ĐHBK …Tại Viện nghiên cứu xưởng gia công sử dụng máy gia công tia lửa điện để gia công chi tiết phức tạp Các doanh nghiệp Cơ khí Việt Nam trang bị máy gia công EDM, chủ yếu lĩnh vực chế tạo khuôn mẫu, chiếm khoảng 20%- 50% tùy theo độ phức tạp kết cấu sản phẩm Một số sở gia công khuôn mẫu có trang bị máy EDM nước ta như: Xưởng gia công khí trường ĐHBK, công ty chế tạo khuôn mẫu Duy Khanh, Duy Tân …v.v… 1.5 Giới thiệu số máy EDM dạng xung định hình Sodick vừa đưa giới thiệu sản phẩm máy xung tia lửa điện CNC C32 sản xuất Nhà máy Sodick Amoy (Trung Quốc) với mức giá cạnh tranh hợp lý cho xưởng khuôn mẫu đại Hình 1.5.1 Máy xung tia lửa điện CNC C32 C32 dòng máy EDM truyền động động tuyến tính hệ thứ thiết kế nhỏ gọn, đòi hỏi diện tích lắp đặt tối thiểu 1850x2600mm Khỏang làm việc máy có kích thước 450x300 mm hành trình dịch chuyển trục X/Y/Z(W) 300x250x150 mm (100) Khối lượng vật gia công tối đa 50kg trọng lượng điện cực tối đa 20kg C32 sử dụng hệ điều khiển LMX32 hoạt động Window XP với hiển thị cảm ứng TFT 15" Phần mềm hỗ trợ gia công LN Assit giúp người vận hành dễ dang tạo chương trình NC (với điều kiện gia công chế độ bù tối ưu) từ toán sản phầm.C32 máy EDM ứng dụng công nghệ truyền tín hiệu Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 10 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Hình H4.2.1.1 Điện áp trung bình thay đổi theo độ rộng xung 4.2.2 Điều khiển khe hở phóng điện: Trong gia công EDM, để đảm bảo chất lượng, suất cao tránh sinh hồ quang điều quan trọng trì khe hở điện cực chi tiết không đổi suốt trình gia công Thông qua điện áp chi tiết điện cực ta biết khoảng cách khe hở, ta cần điều khiển điện cực thông qua điện áp hay nói cách khác lấy điện áp chúng để điều khiển động bước Điện áp tăng khe hở lớn ngược lại Tùy theo vật liệu làm điện cực chi tiết gia công mà có điện áp phù hợp Ví dụ cặp điện cực: đồng/ thép điện áp= 25 volt tài lệu trang 13, … Chọn điện áp tham khảo Ugap (là điện áp tham khảo mà khe hở trì khoảng cách gia công tốt ứng với cặp vật liệu) Cách chọn Ugap: Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 74 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Hình H4.2.2.1 Tín hiệu phản hồi điện áp Ugap Theo hình ta thấy chọn điện áp Ugap khoảng (U*(gap), U1(gap) tốt trách tượng hở mạch hay ngắn mạch Hình H4.2.2.2 Sơ đồ điều khiển khe hở phóng điện thông qua điện áp Ugap Ta dùng điện áp đo điện cực chi tiết gia công để so sánh với điện áp chuẩn Ugap mà qui định trước, từ điều chỉnh điện cực tiếp tục xuống hay dừng lại Sơ đồ khối so sánh điện áp điều khiển điện cực hình H4.2.2.3 Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 75 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Hình H4.2.2.3 Nguyên lý hoạt động sau: Khi điện áp đo Uref > Uchuan điện áp chuẩn (điện áp ta áp đặt từ bên ngoài) ∆V = Vref – Vchuan > nên sau qua khuếch đại tạo điện áp đủ để kích mở Transistor đóng ngắt kết động bước tiếp tục quay theo hướng làm cho điện cực xuống Khi Uref < Uchuan ∆V = 0, nên sau khuếch đại điện áp không đủ để kích mở Transistor nên động bước ngưng chuyển động  điện cực ngưng xuống Điện cực trì khoảng cách để gia công, khoảng thời gian khe hở lớn lên nên điện áp điện cực chi tiết tăng transistor kích mở để động bước tiếp tục xuống Có cách dùng mạch opamp để so sánh điện áp sau: Cách 1: dùng opamp transistor để so sánh: Sơ đồ mạch điện so sánh điện áp Uref Uchuan hình H4.2.1.5 Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 76 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Hình 4.2.2.4 Sơ đồ mạch so sánh điện áp đo với điện áp chuẩn Điện áp tính theo công thức sau: Vra = c(1+a+b)(Vref – Vchuan) TL opamp LM324 chi tiết phần phụ lục, mô phần mềm Nếu thay đổi điện trở giá trị cụ thể: R = 1K Ω; a = b = 1.2; c = điện áp Uchuan = 30 volt kết tính toán sau: Với Uref = 31 volt thay số vào ta Ura = 6.8 volt, điện áp đủ để kích transistor đóng ngắt Mô phần mềm Workbench kết tương tự Với transistor loại Si Ura > = 0.7 volt kích mở transitor ngược lại Ura < 0.7 volt transistor đóng Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 77 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Ta thấy với chênh lệch Uref uchuan < 0.2 volt transistor bắt đầu khóa động Step dừng Và ∆V > 0.2 động Step hoạt động điện cực xuống Vậy việc dùng mạch opamp so sánh ta trì khoảng cách điện cực chi tiết gia công khoảng cách không đổi a Cách hai: dùng opamp transistor: Hình 4.2.2.5 Do điện áp dùng để so sánh opamp tối đa 30 volt điện áp so sánh gia công > 30 volt nên ta phải chia áp để giảm điện áp xuống 30 volt (Rca) Mạch so sánh điện áp mô phần mềm workbench ứng dụng mô hình gia công cho kết tốt Rtai: điện trở tải, điện trở định dòng điện gia công máy Vout: điện áp thu sau so sánh điện áp V2 V1 theo biểu thức: Vout = Ro/R1 (V2-V1) Nguyên lý hoạt động: Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 78 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Khi điện áp V2 gần với điện áp chuẩn (Vchuan) hay độ chênh lệch nhỏ Vout gần 0, với điện áp kích mở transistor 2N 2557 transistor 2SD 1047 tự kích mở nối mass nên Vra = Ngược lại độ chênh lệch lớn Vout lớn Vout > 1.7 V bắt đầu kích mở 2N 2557 transistor 2SD 1047 không mở nên Vra = 12V Từ Vra ta nối với role 12 V để kích mở xung điều khiển động bước xuống để gia công, điện áp gần Vra ≈ 0, ngắt xung động nên điện cực ngưng xuống Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 79 Luận văn tốt nghiệp Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Lớp BT06CTM 80 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI  5.1 Kết luận Việc nghiên cứu thiết kế- mô máy gia công tia lửa điện dạng xung định hình có ý nghĩa thực tiễn điều kiện nước ta nay, giúp cho việc chế tạo máy EDM nước phục vụ cho nhu cầu sản xuất doanh nghiệp, còn:  Giúp cho việc gia công chi tiết có hình dạng phức tạp chi tiết làm vật liệu cứng như: Hợp kim cứng, thép gió, dễ dàng gia công phương pháp khác không thực  Giúp cho việc bảo trì hay sửa chữa máy dễ dàng thuận lợi Nếu máy nhập từ nước có cố, hỏng, phải nhờ chuyên gia nước ngoài, điều nhiều thời gian chi phí, Trong máy EDM nghiên cứu sản xuất nước việc bảo trì, sửa chữa nhanh chi phí thấp nhiều  Giảm giá thành sản xuất giá thành máy sản xuất nước thấp nhiều so với ngoại nhập  Giúp cho việc chọn thông số gia công tùy theo độ nhám bề mặt yêu cầu cách dễ dàng thuận lợi  Qua luận văn giúp cho việc nghiên cứu, phát triển chế tạo máy EDM thuận tiện Để kiểm tra đánh giá thông số ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt, chúng em có chế tạo mô hình máy: chế tạo xong phần khí: truyền động, thùng chứa dung dịch, kẹp chi tiết gia công, kẹp điện cực, .Về phần điện: phát xung công suất, phận điều khiển khe hở phóng điện, điều khiển động bước, chúng em thử chạy mô kết phần mềm Workbench cho kết theo yêu Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 81 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM cầu, việc lắp mạch thực tế thông qua kiểm tra thông số: điện áp, dòng điện, xung, cho kết tương tự Kết gia công: gia công thử số mẫu với thông số gia công khác Do kiến thức điện tử công suất, điều khiển hạn chế, thời giian giới hạn nên việc gia công máy mô hình EDM có suất bóc kim loại không cao  5.2 Hướng phát triển đề tài Trong luận văn thiết kế- mô máy EDM có kiện để phát triển tiếp tục nghiên cứu ứng dụng thêm phần như:  Dùng máy tính để điều khiển toàn trình gia công như: Việc tạo xung để điều khiển máy phát xung công suất, điều khiển khe hở gia công,  Dùng vi xử lý để điều khiển trình tạo xung công suất  Nghiên cứu thêm phần dịch chuyển chi tiết theo phương X, Y  Ứng dụng hệ thống điều khiển logic mờ trình gia công  Ứng dụng điều khiển tối ưu trình gia công  Nếu đề tài ứng dụng trình điều khiển đại: tạo xung công suất, .để thao tác gia công dễ dàng việc chế tạo máy gia công EDM xung định hình loại nhỏ để đưa vào sản xuất nước hoàn toàn Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 82 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM PHỤ LỤC A Các thông số  Tính kích thước điện cực Phụ thuộc vào kích thước lòng khuôn cần gia công Khe hở F s điện cực lòng khuôn, độ cao nhấp nhô cực đại Rmax dthô= D- 2Fs- 2Rmax dtinh= D- 2Fs Với: D đường kính lỗ cần bắn d đường kính điện cực Nếu gia công thô: Fs= 0,21 mm, Rmax= 0,08 mm Nếu gia công tinh: Fs= 0,06 mm, Rmax= mm  Các mẫu điện cực gia công thử nghiệm Hình H2.1 Điện cực1 Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 83 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Hình H2.2 Điện cực2 Hình H2.3 Điện cực3  Các kết sau thử nghiệm mô hình chế tạo Gồm P, Ton, Toff Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 84 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Điện cực 1: P = 200W, Ton = 200 µs, Toff = 50 µm, bắn thủng Điện cực 2: P = 300W, Ton = 300 µs, Toff = 250 µm, bắn thử độ nhám Điện cực 3: P = 410W, Ton = 400 µs, Toff = 500 µm, bắn tạo hình Điện cực Điện cực Điện cực Hình H3.1 Kết sau thí nghiệm Dựa vào hình 3.1 thấy với cặp điện cực- chi tiết ta tăng công suất dòng điện thời gian Ton độ nhám bề mặt tăng lên Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 85 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM B Mô hình máy Mô hình máy EDM thiết kế chế tạo sau: Kích thước máy: 800x 500x 1467 có hình dạng trên: gồm chi tiết  Bộ truyền vít me đai ốc bi có thông số sau Hành trình di chuyển: 120mm Đường kính vítme: 12mm Bước: 5mm Thực tế thị trường có bán truyền vítme đai ốc bi hành trình 140mm  Động bước Sử dụng loại động bước có thông số: Số bước: 2000 bước Số pha: Điện áp: 5.5 Volt/phase Dòng điện: 1.25 Ampe/phase  Hộp giảm tốc Sử dụng loại hộp giảm tốc nonback flash có tỉ số truyền 10:1, có thị trường  Thùng dầu Kích thước thùng dầu 400x 400x 120 Các cụm chi tiết lại: đế máy, khung máy, … làm từ thép gia công xưởng khí Công Ty Công Nghệ Sài Gòn Kết mô hình máy EDM sau: Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 86 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM 10 C 11 12 13 A A 765 14 15 D 16 17 18 19 702 20 21 Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 87 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Hoài Ân, Gia công tia lửa điện của, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Năm 2003 Bhairav,s Homepage Technology of Spark Erosion, Internet Mitsubishi Corp Mitsibishi Electric NC-Syystems, Cataloge Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, Năm 2004 Nguyễn Tấn Phước, Kỹ thuật xung nâng cao, NXB TP.HCM, Năm 2003 Đỗ Xuân Thu Kỹ thuật điện tử, NXB Giáo Dục, Năm 1997 Phạm Ngọc Tuấn, Các phương pháp gia công đặc biệt, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, Năm 2007 Abdulkadir ERDEN, H.Selcuk HALKACI(EXPERIMENTAL Investigation of Surface roughness in EDM Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 88 [...]... lửa Uz Đây là điện áp cần thiết để dẫn tới sự phóng tia lửa điện Nó được cung cấp cho điện cực và phôi khi máy phát đựơc đóng điện, gây ra sự phóng tia lửa điện để đốt cháy vật liệu Điện áp đánh lửa Uz càng lớn thì phóng điện càng nhanh và cho phép khe hở phóng điện càng lớn Thời gian trễ đánh lửa td Đó là thời gian lúc đóng điện máy phát và lúc xảy ra phóng tia lửa điện Khi đóng điện máy phát, lúc... điều gì Điện áp duy trì ở giá trị của điện áp đánh lửa Uz, dòng điện vẫn bằng không Sau một thời gian trễ td mới xảy ra sự phóng tia lửa điện Dòng điện từ không vọt lên giá trị Ie Điện áp phóng tia lửa điện Ue Khi bắt đầu phóng tia lửa điện thì điện áp sụt từ Uz xuống giá trị Ue Đây là điện áp trung bình trong suốt thời gian phóng tia lửa điện U e là một hằng số vật lý phụ thuộc vào cặp vật liệu điện. .. Tương tự khi nguồn điện áp đựơc đóng ngắt một lần nữa, chu kỳ trên được lặp lại, tia lửa điện tiếp theo được sinh ra tại vị trí B Cứ như vậy khi máy phát đóng ngắt liên tục thì sự phóng tia lửa điện sẽ sản sinh ra một loạt miệng núi lửa kế tiếp nhau trên toàn bề mặt điện cực Kết quả là vật liệu được hớt đi một cách đồng đều trên toàn bề mặt điện cực (phôi) Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 23 Luận văn... càng lớn nhưng độ mòn điện cực giảm Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 25 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Thời gian phóng tia lửa điện te te là khoảng thời gian giữa lúc bắt đầu phóng tia lửa điện và lúc ngắt điện, tức thời gian có dòng Ie trong một lần phóng điện Độ kéo dài xung ti Đây là khoảng thời gian giữa hai lần đóng-ngắt của máy phát trong cùng một chu kỳ phóng tia lửa điện Độ kéo dài xung t... chuyển của điện cực……  Dung dịch điện môi: Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 17 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM 3 4 5 1 2 Hình 2.1.2 1 Đầu mang điện cực 2 Điện cực 3 Dung dịch điện môi (cách điện) 4 Phôi cần gia công 5 Bộ phận kẹp phôi  Nguyên lý hoạt động: Cho điện cực tiến gần đến chi tiết gia công và cách một khoảng a (như hình) nào đó thì giữa chúng phát sinh ra tia lửa điện, tia lửa này có... cường độ dòng điện Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 19 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Ta có thể tóm tắt phần xung cung cấp cho máy gia công tia lửa điện như hình H2.2.2 Ie U t( ) t( ) Tp Ie I Tp Hình 2.2.2 Dạng xung công suất để gia côn Đặc điểm của phương pháp gia công tia lửa điện:  Vật liệu gia công và điện cực phải có tính dẫn điện  Dung dịch điện môi phải là dung dịch không dẫn điện ở điều... của máy EDM Hình 2.1.1 Cấu tạo tổng quát của máy EDM Chú thích: Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 16 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM 1a Trục Y 10 Tủ cấp điện và các cầu chì 1b Trục X 11 Thùng chứa và xử lý chất điện môi 1c Động cơ servo trục Z 12 Bơm tuần hoàn 2 Đầu mang điện cực 13 Bộ lọc 3 Thùng chất điện môi 14 Đường ống cấp chất điện môi 4 Phôi 15 Ống tháo chất điện môi 5 Điện cực 16 Máy phát tia. .. công ổn định nhất Sodick là nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực máy gia công tia lửa điện với số lượng hơn 50.000 máy đã bán ra trên toàn thế giới Model C32 được tin tưởng sẽ là sản phẩm đột phá trong chiến lược "toàn cầu hóa máy EDM" của Sodick Hình 1.5.2 Máy xung tia lửa điện CNC M30 Đặc tính cơ bản: Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 11 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM - Bộ điều khiển heidenhan... công bề mặt thô điện cực Grafit tốt hơn điện cực đồng Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 34 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM B: Khi gia công với dòng điện có cường độ (cắt thô) bằng điện cực đồng sẽ gây ra ăn mòn lớn: Khi gia công với dòng điện có cường độ thấp (gia công tinh) bằng điện cực Grafit thì điện cực sẽ bị ăn mòn thấp C: Với cường dòng điện cao thì thu được bề mặt thô hơn và dòng điện thấp hơn... làm điện cực trong một số ứng dụng đặc biệt Dưới đây ta đi tìm hiểu một vài vật liệu điện cực phổ biến nhất trong gia công tia lửa điện Trong nhóm vật liệu kim loại, thường dùng đồng điện phân và đồng- volfram Sau đây là một số vật liệu thông thường dùng làm điện cực: - Đồng điện phân: Đồng điện phân chứa ít nhất 99,92% Cu và tối đa 0,005% O2 Khối lượng riêng: 8,9g/cm3 Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện ... chọn phương án thiết kế 46 3.2- Tính toán truyền động vitme- đai ốc bi 49 3.3- Mang cá dẫn hướng 52 3.4- Thiết kế thân máy 53 3.5- Thiết kế thân máy 54 Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện Luận văn... KVA Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 12 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM - Kích thước máy: 130x 125x 212 cm - Khối lượng máy: 1095 kg SKU: Máy Xung Điện EDM Hình 1.5.3 Máy xung tia lửa điện. .. bề mặt điện cực (phôi) Thiết Kế Máy Gia Công Tia Lửa Điện 23 Luận văn tốt nghiệp Lớp BT06CTM Bề mặt gia công tia lửa điện hình thành tạo nên “miệng núi lửa li ti Nếu lượng phóng tia lửa điện giảm