1.Giới thiệu về gia công tia lửa điện. 1.1.Định nghĩa. Gia công tia lửa điện là phương pháp gia công mà sự tách vật liệu dựa vào việc phóng tia lửa điện để bắn phá dương cực (phôi). Trên cơ sở này có 2 loại máy đã được tạo ra để phục vụ cho những mục đích khác nhau ,đó là. Máy gia công xung định hình. Máy gia công tia lửa điện cắt dây. 1.2.Sơ đồ nguyên lý.(chèn) Hình 1a.Sơ đồ cơ bản của gia công định hình.(chèn) Hình 1b.Sơ đồ cơ bản của gia công tia lửa điện cắt dây. Sơ đồ cơ bản của phương pháp gia công tia lửa điện được chỉ ra ở hình 1a,b.khi sự phóng tia lưả điện được sinh ra ở vùng giữa 2 điểm của cực dương và cực âm,nhiệt lượng rất lớn được sinh ra làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu ở vùng này.Để tăng hiệu quả của phương pháp gia công,điện cực dụng cụ và phôi được nhấn chìm trong dung dịch điện môi(hyđrôcacbon hoặc dầu khoáng).Quan sát thấy rằng nếu cả 2 loại điện cực được làm cùng một loại vật liệu thì điện cực được nối với cực dương vật liệu điện cực bị bào mòn với tốc độ lớn hơn. Với một khe hở (khe hở phóng điện)thích hợp được giữ không đổi giưã 2 bề mặt dụng cụ và phôi ,với nguồn một chiều thích hợp dưới tần số cao thì xẩy ra sự phóg tia lửa điện.Tia lửa điện sinh ra tại điểm mà nhấp nhô giữa 2 bề mặt dụng cụ và phôi gần nhau nhất,điểm này sẽ thay đổi sau khi phóng tia lữa điện(bởi vì vật liệu đã bị bào mòn sau khi phóng tia lửa điện),tia lửa sẽ sinh ra trên toàn bộ bề mặt.Kết quả là một lượng vật liệu không đổi được hớt đi trên toàn bê mặt phôi.Việc giữ khe hở phóng điện theo một giá trị xác định trước nhờ một bộ điều khiển servo.Khoảng phóng điện được nhận biết thông qua điện áp trung bình giữa khe hở,điện áp này được so sánh với một giá trị điện áp đặt trước.Sự khác nhau này sẽ điều khiển động cơ servo.Thường động cơ bước được sử dụng thay thế động cơ servo. Tần số tia lửa điện khoảng 200500000Hz,khe hở phóng điện được xác định khoảng 0.0250.05mm.Điện áp cực đại được giữ khoảng 30250V.Lượng hớt vật liệu có thể đạt 300mm3phút,công suất động cơ 10Wmm3phút.Năng suất và độ chính xác gia công sẽ tăng lên khi cung cấp một lực chu kỳ của dòng dung dịch điện môi. 2.Máy xung định hình. (Trong đồ án này chúng ta chỉ ngiên cứu máy xung định hình) 2.1.Sơ đồ máy. Chụp ảnh,giới thiệu. Hình 2. 2.2.Sơ đồ các trục chạy dao. Vẽ. Hình 3 3.Cơ sỡ công nghệ gia công tia lữa điện. 3.1.Hiệu ứng phóng tia lữa điện.
1.Giới thiệu gia công tia lửa điện 1.1.Định nghĩa Gia công tia lửa điện phơng pháp gia công mà tách vật liệu dựa vào việc phóng tia lửa điện để bắn phá dơng cực (phôi) Trên sở có loại máy đợc tạo để phục vụ cho mục đích khác ,đó Máy gia công xung định hình Máy gia công tia lửa điện cắt dây 1.2.Sơ đồ nguyên lý.(chèn) Hình 1a.Sơ đồ gia công định hình.(chèn) Hình 1b.Sơ đồ gia công tia lửa điện cắt dây Sơ đồ phơng pháp gia công tia lửa điện đợc hình 1a,b.khi phóng tia lả điện đợc sinh vùng điểm cực dơng cực âm,nhiệt lợng lớn đợc sinh làm nóng chảy bốc vật liệu vùng này.Để tăng hiệu phơng pháp gia công,điện cực dụng cụ phôi đợc nhấn chìm dung dịch điện môi(hyđrôcacbon dầu khoáng).Quan sát thấy loại điện cực đợc làm loại vật liệu điện cực đợc nối với cực dơng vật liệu điện cực bị bào mòn với tốc độ lớn Với khe hở (khe hở phóng điện)thích hợp đợc giữ không đổi giã bề mặt dụng cụ phôi ,với nguồn chiều thích hợp dới tần số cao xẩy phóg tia lửa điện.Tia lửa điện sinh điểm mà nhấp nhô bề mặt dụng cụ phôi gần nhất,điểm thay đổi sau phóng tia lữa điện(bởi vật liệu bị bào mòn sau phóng tia lửa điện),tia lửa sinh toàn bề mặt.Kết lợng vật liệu không đổi đợc hớt toàn bê mặt phôi.Việc giữ khe hở phóng điện theo giá trị xác định trớc nhờ điều khiển servo.Khoảng phóng điện đợc nhận biết thông qua điện áp trung bình khe hở,điện áp đợc so sánh với giá trị điện áp đặt trớc.Sự khác điều khiển động servo.Thờng động bớc đợc sử dụng thay động servo Tần số tia lửa điện khoảng 200-500000Hz,khe hở phóng điện đợc xác định khoảng 0.025-0.05mm.Điện áp cực đại đợc giữ khoảng 30-250V.Lợng hớt vật liệu đạt 300mm3/phút,công suất động 10W/mm3/phút.Năng suất độ xác gia công tăng lên cung cấp lực chu kỳ dòng dung dịch điện môi 2.Máy xung định hình (Trong đồ án ngiên cứu máy xung định hình) 2.1.Sơ đồ máy Chụp ảnh,giới thiệu Hình 2.2.Sơ đồ trục chạy dao Vẽ Hình 3.Cơ sỡ công nghệ gia công tia lữa điện 3.1.Hiệu ứng phóng tia lữa điện (chèn) Hình 4.Sơ đồ xung định hình Không gian giã điện cực điền đầy lớp chât lỏng cách điện gọi chất điện môi Cho điện cực tiến lại gần đến khoảng xẩy phóng tia lửa điện.Một dòng điện xuất cách tức thời Khi phóng tia lửa điện ,các điện cực không tiếp xúc với nhau.Nếu chúng chạm vào tia lữa điện mà xẩy dòng ngắn mạch ,có hại trình gia công.Nếu khe hở lớn xẩy phóng tia lửa điện ,làm giảm suất gia công Diễn biến điện áp dòng điện máy xung định hình,đợc sinh máy phát tĩnh,trong khoảng thời gian xác định chu kỳ xung đợc diễn tả hình sau (chèn) Hình 5.Điện áp dòng điện xung phóng điện Td:Độ trễ đánh lửa Te:Độ kéo dài xung To:Khoảng cách xung Ti:Độ kéo dài xung máy phát Tp:Thời gian chu kỳ xung Ue:Giá trị trung bình điện áp phóng điện Ie:Giá trị trung bình dòng điện phóng điện Trong chu kỳphóng tia lửa điện phân biệt gồm pha (chèn) Hình 6.Các pha khác trớc sau phóng tia lửa điện Pha1:Pha đánh lữa Máy phát tăng điện áp khởi động qua khe hở(dòng điện áp máy phát Ui).Dới ảnh hởng điện trờng từ cực âm bắt đầu phát điện tử chúng bị hút phía cực dơng Sự phát điện tử gây tăng cục tính dẫn điện chất điện môi khe hở Các bề mặt điện cực không hoàn toàn phẳng.Điện trờng mạnh điểm gần Chất điện môi bị iôn hoá.Tất phần tử dẫn điện(điện tử iôn dơng)đều hội tụ quanh điểm khoảng không gian giã điện cực chúng tạo nên cầu.Một kênh phóng điện đợc hình thành ngang qua cầu.Sự phóng điện đợc bắt đầu Pha2:Sự hình thành kênh phóng điện thời điểm phóng điện,điện áp bắt đầu giảm.Số lợng phần tử dẫn điện tăng lên cách khủng khiếp dòng điện bắt đầu chạy điện cực.Dòng điện cung cấp mật độ lợng khổng lồ mà làm cho dung dịch điện môi bốc cục bộ.áp suất bong bóng đẩy chất lỏng điện môi sang bên.Nhng có độ nhớt nên chất điện môi tạo cản trở,nó hạn chế lớn lên kênh phóng điện điện cực Pha3:Nóng chảy bốc vật liệu Lõi bọt bao gồm kênh plazma Plazma chất khí có lẫn điện tử iôn dơng áp suất cao(khoảng bar)và nhiệt độ cực lớn (10000 c).Khi kênh plazma đợc tạo thành đầy đủ điện áp qua khe hở đạt tới mức điện áp phóng tia lả điện Ue.Giá trị điện áp Ue số vật lý phụ thuộc vào phối hợp vật liệu điện cực phôi Chất điện môi giữ kênh plazma giữ cho lợng có mật độ tập trung cục bộ.Sự va đập điện tử lên cực dơng iôn dơng lên cực âm làm nóng chảy bốc vật liệu điện cực Máy phát ngắt dòng điện sau diễn xung có hiệu quả.Điện áp bị ngắt đột ngột.Kênh phóng điện biến mất.áp suất bị đột ngột.Điều làm cho kim loại nóng chảy bất ngờ bị đẩy khỏi kênh phóng điện bốc Sự phóng điện kéo dài từ vài micrô giây đến vài trăm micrô giây,tuỳ thuộc vào công dụng.Giữa xung có độ trễ To,cho phép chất điện môi iôn hoá để có thời gian vận chuyển phoi khỏi khe hở gia điện cực nhờ dòng chảy chất điện môi.ở phoi la vật liệu điện cực bị tách ra.Mỗi bề mặt điện cực để lại vết lõm bị ăn mòn,nhng ăn mòn không nh nhau,cực bị ăn mòn nhiều (thờng cực dơng)sẽ đợc dùng làm điện cực dụng cụ.Cực bị ăn mòn đợc dùng làm điện cực dụng cụ.Điều luôn cố định.Nó phụ thuộc vào chế độ phóng điện,việc chọn cặp vật liệu điện cực đấu cực 3.2.Cơ chế tách vật liệu (chèn) Hình 7.Profine phóng đại bề mặt điện cực Hình chi tiết bề mặt điện cực,thực tế bề mặt không phẳng nh ta tởng tợng mà có nhấp nhô Khoảng cách bề mặt điện cực toàn bề thực tế không cố định mà thay đổi nhấp nhô.Ví dụ điểm A khoảng cách điện cực nhỏ nhất.Khi điện áp thích hợp đợc đặt điện cực(dụng cụ phôi),một trờng tĩnh điện có cờng độ lớn đợc sinh gây tách electron từ cực âm A.Các electron giải phóng đợc tăng tốc phía cực dơng.Sau đạt đến vận tốc đủ lớn,các electron này,va đập với phần tử điện môi ,bắn phá phần tử thành electron ion dơng Các vừa sinh lại đợc tăng tốc lại đánh bật electron khác từ phân tử dung dịch điện môi Cứ nh ,một cột hẹp phân tử dung dịch điện môi bị iôn hoá đợc sinh điểm A nối điện cực lại với (sinh dòng thác điện tử ,cột phân tử bị iôn hoá tăng lên tính dẫn điện mạnh ,nó nh tia lửa).Kết tia lửa sóng chèn ép lớn đợc sinh có nhiệt độ lớn tăng lên điện cựca(10000-120000C).Nhiệt độ lớn làm nóng chảy bốc vật liệu điện cực ,vật liệu nóng chảy bị sóng thổi đi,và vết lõm bề mặt đợc sinh Ngay lúc khoảng cách điện cực A tăng lên vị trí có khoảng cách giã điện cực ngắn (ví dụ B).Tơng tự ,chu kỳ đợc lặp lại ,tia lửa đợc sinh B.Cứ nh tia lữa sinh toàn bề mặt điện cực Kết diễn biến trình sinh khoảng cách không đổi giữa2 bề mặt điện cực Phụ thuộc vào hình dạng cuả âm cực mà dơng cực chép lại hình dạng Việc tách vật liệu phụ thuộc vào lợng tách vật liệu We We=Ue.Ie.te Ue,Ie:Giá trị trung bình điện áp dòng tia lửa điện đợc lấy khoảng thời gian xung.Ue số vật lý phụ thuộc cặp vật liệu điện cực/phôi.Vì lợng thực chất phụ thuộc vào Ie te Nói chung ,tốc độ mòn vật liệu cực âm nhỏ nhiều so với cực dơng lý sau: 1.Xung lực dòng electron va đập vào cực dơng lớn nhiều so với dòng ion dơng va đập vào cực âm khối lợng electron bé nhiều so với khối lợng iôn dơng nên vận tốc ion dong bé 2.Sự nhiệt phân dung dịch điện môi (thờng hydrocacbon)sẽ sinh màng mỏng cacbon bề mặt cực âm 3.Mật độ điện tử tập trung tới bề cực dơng cao nhiều lần so với mật độ ion dơng tập trung tới bề mặt cực âm,trong mức độ tăng dòng điện lớn khoảng khắc phóng điện Điều nguyên nhân gây nóng chảy mạnh cực dơng Vì mà dụng cụ đợc nối với cực âm nguồn chiều Nếu dụng cụ không chuyển động so với phôi ,khi khoảng cách điện cực tăng lên vật liệu điện cực bị mòn đi,cần phải tăng điện áp để gây tia lửa Để tránh tợng ,dụng cụ đợc điều khiển điều khiển servo nhận biết giá trị trung bình khoảng cách giữ khoảng cách điện cực không đổi 3.3.Mạch điện phơng pháp gia công tia lửa điện nguyên lý hoạt động Cơ sở chung mạch điện khác sẵn sàng cung cấp nguồn chiều khe hở phôi dụng cụ Mặc dù tính chất hoạt động khác nhau,nhng tất tụ điện mạch đợc sử dụng để tích đầy điện trớc phóng điện khe hở Sự thích hợp mạch điện phụ thuộc vào điều kiện yêu cầu gia công.Các loại mạch thờng đợc sử dụng Mạch hồi phục điện trở tụ điện với nguồn chiều không đổi Điều khiển mạch xung Mạch sử dụng khuyếch đại 1.Mạch hồi phục điện trở tụ điện với nguồn chiều không đổi (chèn) Hình 8.Mạch hồi phụcRC Loại mạch hồi phục điện trở-tụ điện đợc sử dụng máy gia công tia lữa điện thời kỳ phát triển Hình mạch RC đơn giản Tụ điện có điện dung thay đổi đợc,nó tích điện thông qua biến trở R đợc cung cấp nguồn chiều có điện áp Vo.Điện áp khe hở (bằng điện áp tụ điện) ,V thay đổi theo thời gian đợc mô tả theo hệ thức t V=Vo[1-e RC ] (1) Trong t thời gian tính từ lúc bắt đầu giá trị tức thời Vo xuất hiện.Vì V tiến dần đến tiệm cận Vo,đợc Hình 8b(lý thuyết).Thực tế với khoảng cách dụng cụ-phôi dung dịch điện môi tia lửa sinh điện áp khe hở đạt đến giá trị Vd(điện áp phóng tia lửa điện),một tia lửa xuất Sự phóng điện tụ điện hoàn thành điện áp khe hở (V) đạt đến giá trị Vd.Thời gian phóng điện nhỏ hơn(khoảng 10) thời gian nạp điện tần số tia lửa điện đợc tính gần theo phơng trình sau 1 = = RC ln Vo tc Vo Vd (2) tc:Thời gian tích điện thời gian yêu cầu cho điện áp khe hở đạt đến giá trị Vd.Năng lợng lần phóng tia lửa điện đợc xác định E= CVd2 Nếu tc= (3) thời gian chu kỳ giá trị trung bình công suất cung cấp đợc xác định Wav= E tc (5) Ta có Vd=V0 t RC e (6) Thay (6) vào (3) ta đợc t E= CV0 e RC (7) t 1 RC Wav= CV0 e tc (8) tc ta đợc RC V Wav= 1 e 2 R Đặt = ( ) Công suất cung cấp lớn đợc xác định Wav = opt (9) =0 Thay vào (8) ( opt + 1)e = opt = 1.26 opt = V tc biết,giá trị hợp lý d đợc xác định V0 RC Vd V0 =1- e opt =1-e 1.26 =0.72 opt Vậy với công suất cung cấp lớn điện áp phóng tia lửa điện =72 0 điện áp cung V0 Nếu giả thiết lợng vật liệu bị mòn lần phóng tia lửa điện tỷ lệ thuận với lợng cung cấp lợng mòn đợc biểu diễn nh sau V C Q=K d K Q= R V0 ln V0 V d (10) Vd V0 ln V0 V d (11) Rõ ràng từ (10) với mạch Q tăng R giảm.R giảm dới giá trị giới hạn.Nếu không xẩy hồ quang.Giá trị tới hạn điện trở phụ thuộc vào điện cảm L mạch Rmin= L C (12) Tuy nhiên R không nên thấp giá trị 30 L Trong trờng hợp gia công thép C dới điều kiện bình thờng tốc độ mòn vật liệu đợc biểu diễn gần nh sau Q=27.4W1.54 (13) Q(mm3/phút) W:Công suất đầu vào(kw) Tính chất chung tốc độ mòn vật liệu đợc biểu diễn nh sau (chèn) Hình9.Tốc độ mòn vật liệu(mrr) phơng pháp gia công tia lửa điện sử dụng mạch hồi phục RC Sự biến thiên tốc độ mòn vật liệu đợc hình 9.Tuy nhiên phụ thuộc mmr vào koảng cách phóng điện cha đợc 3.Mạch sử dụng khuyếch đại (thêm) 3.4.Chất lợng bề mặt gia công độ xác phơng pháp gia công 3.4.1Chất lợng bề mặt gia công Chất lợng bề mặt khái niệm tổng hợp ,bao gồm Độ nhám bề mặt Vết nứt tế vi bề mặt Các ảnh hởng nhiệt lớp bề mặt Về độ nhám bề mặt,sau gia công bề mặt gia công không hoàn toàn phẳng mà để lại nhấp nhô,chính độ nhám bề mặt.Điều làm giảm đặc tính chống mài mòn tăng nguy bị ăn mòn hoá học Từ lợng vật liệu lấy phơng pháp gia công tia lửa điện đă đợc mô tả, tạo thành lỗ phóng tia lửa điện, chiều rộng lỗ ( đặc biệt chiều sâu ) nguyên nhân làm nhám bề mặt Kích thớc lỗ phụ thuộc vào lợng phóng tia lửa điện, định chất lợng bề mặt Hình sau độ nhám bề mặt phụ thuộc C V0 (chèn hình ) Hình 10 Độ nhám bề mặt phụ thuộc C Chiều sâu lỗ đợc xác định gần theo lợng nh sau hc= K1E0.33 (mm) (14) K1: Hệ số phụ thuộc vật liệu E: Năng lợng lần phóng tia lửa điện (J) Hình sau chất lợng bề mặt phụ thuộc vào lợng E việc so sánh chất lợng bề mặt đạt đợc phơng pháp gia công tia lửa điện phơng pháp gia công thông thờngkhác (chèn hình 6.63EDM) Hình11 Sự phụ thuộc hất lợng bề mặt vào lợng E việc so sánh chất lợng bề mặt đạt đợc phơng pháp gia công tia lửa điện phơng pháp gia công thông thờngkhác Độ kéo dài xung ti ( khoảng thời gian lần đóng-ngắt máy phát 1chu kỳ phóng điện ) ảnh hởng đến độ nhám bề mặt gia công Hình 12 ảnh hởng ti đến độ nhám bề mặt gia công (chèn hình 12c tr34 V VHA) Hình 12 Quan hệ ti với Rmax Do tác dụng dòng điện trì lâu tăng độ kéo dài xung nên chiều cao nhấp nhô Rmax tăng, sau điểm đạt đợc lợng hớt vật liệu cực đại Khoảng cách xung t0 ( thời gian lần ngắt đóng máy phát thuộc chu kỳ phóng điện ) ảnh hởng đến chất lợng bề mặt gia công Nếu khoảng cách xung ngắn chất điện môi không đủ thời gian để ion hoá Các phần tử bị ăn mòn điện nhiệt chất điện đợc đa khỏi khe hở phóng điện khoảng thời gian ngắn Kết xảy ta hồ quang ngắn mạch Chất lợng bề mặt bị giảm Về vết nứt tế vi lớp ảnh hởng nhiệt sau gia công đợc mô tả nh hình sau (chèn hình tr21VHA) Hình 13.Vùng ảnh hởng nhiệt bề mặt phôi Hình cho thấy rõ cấu trúc lớp bề mặt phôi thay đổi độ cứng chúng theo chiều sâu.Ta phân biệt đợc lớp cấu trúc sau 1.Lớp trắng,đó lớp kết tinh lại,với vết nứt tế vi ứng suất d nóng lạnh đột lặp lặp lại.Độ kéo dài xung te lớn lớp dày 2.Lớp bị cứng,với cấu trúc dòn,lớp có độ cứng tăng vọt(trên 1000 HV) so với kim loại 3.Lớp bị ảnh hởng nhiệt,do nhiệt độ vợt nhiệt độ ostenit(FeFe3C) thời gian ngắn Độ cứng lớp giảm so với lớp cứng, khoảng dới 800HV Dới lớp không bị ảnh hởng nhiệt Nó trở lại độ cứng bình thờng vật liệu Nhiệt độ cao sinh phóng điện gây nóng chảy bốc vật liệu, rõ ràng nhiệt độ tác dụng lên tính chất lớp mỏng (2.5-150àm) bề mặt gia công.Lớp bị nguội nhanh, nguyên nhân làm lớp cứng , lớp sát lớp điều kiện nh ram , hình sau mối liên hệ độ cứng với chiều sâu lớp ảnh hởng nhiệt bề mặt phôi thép sau gia công (chèn hình 12) Hình 14 Tác dụng EDM lên độ cứng bề mặt Hình rõ gia công tinh độ cứng không thay đổi nhiều , nhiên với gia công thô lớp đợc ram độ cứng giảm dần theo chiều sâu Độ cứng lớp bề mặt sau gia công làm cho độ bền mòn tăng lên.Tuy nhiên, độ bền mỏi giảm vết nứt tế vi tăng bề mặt trình làm nguội nhanh Hình sau so sánh độ bền mỏi phơng pháp phay gia công tia lửa điện (chèn) Hình 15 Tác dụng EDM lên độ bền mỏi vât liệu phôi Tính chất lớp mỏng bề mặt không ảnh hởng nhiều đến độ bền kéo Cấu trúc vật liệu bị thay đổi tia lửa gây Tính chất hoá học thay đổi Những tính chất làm tăng mài mòn 3.4.2 Độ xác tạo hình gia công Gia công tia lửa điện kiểu xung định hình phơng pháp gia công in hình , độ xác in hình phụ thuộc nhiều yếu tố: Độ xác máy Các thông số điều chỉnh điện gia công Tính chất điện cực (vật liệu , độ xác kính thớc) Độ xác lập trình(Độ xác quỹ đạo dụng cụ đợc lập trình) Về độ xác máy, trớc hết nhà chế tạo phải quan tâm bố trí máy cho tối u Điều nhà chế tạo đáp ứng đợc mức độ giới hạn phải quan tâm đến giá thành, công suất, độ lớn chấp nhận đợc máy Ngời sử dụng cần quan tâm đến điều kiện phù hợp nh nhiệt độ phòng giữ cho nhiệt độ chất điện môi số Phải chịu trách nhiệm thông số điều chỉnh Khe hở phóng điện, chất điện môi ảnh hởng quan trọng lên độ xác gia công Khi chất điện môi đặc lợng hớt vật liệu lớn hơn, có mặt phần tử dẫn điện làm tăng cờng độ từ trờng chiều rộng khe hở phóng điện Từ đa đến khác chiều rộng khe hở phóng điện mặt bên mặt trớc Độ xác lập trình không phụ thuộc vào ngời sử dụng mà phụ thuộc vào nhà sản xuất maý Đó khả đáp ứng yêu cầu nh profine thực hiện, độ xác Độ không xác kích thớc phơng pháp gia công tia lửa điện gồm Độ côn lỗ gia công Hiện tợng cắt mức Sai số thay đổi hình dáng kích kỡ dụng cụ Độ côn lỗ gia công Với điện cực dụng cụ thông thờng, hình dạng lỗ gia công đợc hình 16 (chèn) Hình 16 Độ côn lỗ gia công phơng pháp khoan tia lửa điện Kết độ côn phần lỗ chịu tác dụng số lần phóng tia lửa điện nhiều phần dới Độ côn phụ thuộc vào đờng kính dụng cụ Nó đợc điều chỉnh cách thay đổi thông số điện Hiện tợng cắt mức Cắt mức kích thớc lỗ gia công vợt kích thớc dụng cụ điện cực Độ lớn tợng phụ thuộc vào chiều dài tia lửa điện, khoảng phóng điện Khi khe hở có hạt mài mòn, chiều dài tác dụng tia lửa điện tăng lên dw (đờng kính hạt mài) Đợc hình 17 (chèn) Hình 17 Tác dụng hạt mài lên tợng cắt mức Khi dụng cụ làm đồng thau có đờng kính 10 mm, phụ thuộc độ côn tợng cắt mức phụ thuộc vào lợng phóng tia lửa điện đợc hình 18 (chèn) Hình 18 Tác dụng lợng phóng tia lửa điện vào độ côn tợng cắt mức 3.5.Lợng hớt vật liệu Các yếu tố tác động lên lợng hớt vật liệu gồm Điện áp phóng tia lửa điện Ue Dòng phóng tia lửa điện Ie Thời gian phóng tia lửa điện te Từ đẳng thức lợng phóng tia lửa điện We =Ue Ie te Ta thấy dới điều kiện bình thờng Ue, Ie,te lớn lợng phóng tia lửa điện tăng Làm tăng tốc độ hớt vật liệu Trong thực tế lơng hớt vật liệu đợc xác định thông qua thông số điều chỉnh:I, ti, tc, Uz Lợng vật liệu đợc lấy lần phóng tia lửa điện đợc xác định đờng kính, chiều sâu vết lõm nhiệt độ nóng chảy vật liệu Ta đa giả thiết Tia lửa nguồn nhiệt có chu kỳ không đổi toàn bề mặt điện cực có đờng kính 2a đợc giữ không đổi Xem bề mặt điện cực nửa mặt phẳng vô hạn Trừ phần nguồn nhiệt, lại bề mặt điện cực đợc giữ cách điện Tốc độ nguồn nhiệt đầu vào đợc giữ không đổi lúc phóng tia lửa điện Tính chất vật liệu không đổi theo nhiệt độ Sự bốc vật liệu đợc bỏ qua Hình 19 Chỉ nguồn nhiệt lý tởng (chèn) Hình 19 Nguồn nhiệt lý tởng gia công tia lửa điện Ta có H lợng nhiệt đầu vào (J), nhiệt độ ( C ), t thời gian (s), K hệ số dẫn nhiệt (cal/cm.s C ), độ khuyếch tán (cm2/s), td khoảng thời gian phóng điện (s), m nhiệt độ nóng chảy vật liệu Nhiệt độ điểm phụ thuộc r, z = + + t r r z r (15) Điều kiện ban đầu điều kiện biên t0, r>a =0 z t>0, 0[...]... bền vững trong gia công tia lửa điện Tiêu chuẩn này là quan trọng nhất, nó đợc thể hiện bởi công thức về độ bền ăn mòn E: E= CTm 2 Trong đó: : Hệ số dẫn nhiệt : Khối lợng riêng C: Nhiệt dung riêng Tm: Nhiệt độ nóng chảy Có độ bền cơ học tốt, tức là phải có độ bền vững về hình dáng hình học khi gia công tia lửa điện Phải có ứng suất riêng nhỏ Có tính gia công tốt, nghĩa là phải dễ gia công Giá thành... biến nhất trong gia công tia lửa điện Nhóm vật liệu kim loại ,thờng dùng đồng điện phân và Cu-W Đồng điện phân : Phần trăm Cu min :99.92% Phần trăm O2 max : 0.005% :8.9 g/cm3 Điểm nóng chảy : 1083 0 C Điện trở riêng :0.0187 mm2/m Đồng điện phân phù hợp để gia công thép Nó có thể đợc dùng nhiều lần để gia công thô và tinh Việc gia công đồng điện phân hầu nh không khó khăn gì nhng khó gia công hơn grafit... đánh lửa Uz, thì bắt đầu gây ra sự phóng tia lửa điện đốt cháy vật liệu Trong thời gian trễ đánh lửa td thì điện áp là Uz, dòng bằg 0, sau thời gian td thì xảy ra sự phóng tia lửa điện, dòng từ 0 tăng lên Ie và Uz giảm xuống Ue Ue là giá trị điện áp trung bình trong suốt thời gian phóng tia lửa điện, Ue là hằng số vật lý phụ thuộc vào cặp vật liệu và không điều chỉnh đợc Dòng điện sinh ra khi phóng tia. .. khuôn cần gia công Khe hở FS giữa lòng khuôn và điện cực Độ cao nhấp nhô cực đại Rmax của bề mặt gia công (chèn hình 30 tr67 VHA ) Hình 24 Tính kích thớc điện cực d Khi gia công thô : dthô=D-2FS-2Rmax Khi gia công tinh do giá trị của khe hở FS lớn hơn Rmax rất nhiều nên có thể bỏ qua Rmax dtinh=D-2FS 4.3.4.2 Hình dạng điện cực Hình dạng điện cực phụ thuộc vào hình dạng của lòng khuôn cần gia công Hình... trình gia công tia lửa điện, đồng có xu hớng chảy ra các lỗ hổng của grafit nên không đạt đợc chất lợng bêf mặt gia công tốt hơn so với grafit Nên nó chỉ dùng cho những nhiệm vụ đặc biệt Nó rất đắt, nhng có độ cứng vững tốt hơn grafit nên thờng đợc dùng để làm các điện cực nhỏ cho các chi tiết tinh xác 4.3.3 Chế tạo điện cực Trong thực tế có các phơng pháp chế tạo điện cực nh sau : 1 Phơng pháp gia công. .. dáng-nhiệt rất cao, hơn nữa nó rất bền nóng Grafit cũng thích hợp để gia công thép Khi gia công thép nếu grafit đợc nối với cực dơng sẽ có độ mòn ít hơn so với đồng.Grafit có điện trở riêng lớn hơn vài trăm lần so với đồng điện phân Khi cờng độ dòng phóng tia lửa điện tăng lên thì sự mòn điện cực không đổi, chỉ khi dòng phóng tia lửa điện tăng lên rất cao ( trên 200 A ) thì mới có sự thay đổi độ mòn... nhiều điện cực đơn giản Chọn phơng án nào là vấn đề của tính hiệu quả trong công việc chế tạo điện cực nhằm tiết kiệm thời gian và tiền bạc Sau đây ta đa ra một ví dụ về quá trình gia công một lòng khuôn phức tạp (Chèn hình 31 trang 68 VHA) Hình 25 Quá trình gia công một lòng khuôn phức tạp bằng 3 điện cực đơn giản, qua 3 giai đoạn 4.3.5 Các thông số ảnh hởng đến mòn điện cực Để đánh giá độ mòn điện.. . với các đặc tính vật lý quan trọng nhất dùng cho gia công xung định hình nh : Độ bền mòn cao Độ xốp thấp Kích thớc hạt nhỏ, độ đồng nhất và tính đẳng hớng cao Sự khác biệt về chất lợng, đặc biệt là tính chất vật lý nên mỗi loại có một ứng dụng riêng của nó Dựa vào công dụng có thể phân loại grafit nh sau: Loại dùng để gia công thô Loại dùng để gia công tinh Loại đa năng Nhợc điểm của grafit là độ... sự có mặt của volfram, có tính dẫn điện cao nhờ đồng điện cực bằng đồng volfram cũng đạt chất lợng bề mặt gia công tia lửa điện tơng đơng với điện cực đồng điện phân , nhng tính gia công kém hơn Nhợc điểm lớn của đồng volfram là khối lợng riêng lớn và giá thành cao nên kích thớc của điện cực bị giới hạn Trong nhóm vật liệu phi kim loại chỉ có grafit là đợc sử dụng phổ biến làm điện cực Grafit : Là... ít điện tử tự do Khi tăng nhiệt độ, số điện tử tự do tăng lên, nhờ đó tăng độ dẫn điện và quá trình gia công xung định hình sẽ tốt hơn Độ dẫn nhiệt ở grafit cao hơn nhiều kim loại và độ dẫn nhiệt giảm khi nhiệt độ tăng Độ dãn nở nhiệt rât thấp, nên nó giữ đợc kích thớc chính xác trong quá trình gia công Trong nhóm vật liệu pha trộn kim loại- phi kim có vật liệu đồng-grafit là điển hình :2.4-3.2 g/cm3