1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số về điện (ui , ie , te) đến độ chính xác hình dáng hình học và độ chính xác kích thước gia công khi gia công hợp kim cứng (BK20) trên máy gia công tia lửa điện cực dây (CW 420 HS)

123 1.5K 5

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • LỜI CAM ĐOAN

  • LỜI CẢM ƠN

  • MỤC LỤC

  • DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

  • DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

  • DANH MỤC CÁC BẢNG

  • MỞ ĐẦU

  • 1. Lý do chọn đề tài

  • 2. Tính cấp thiết của đề tài

  • 3. Mục tiêu của đề tài

  • 4. Nội dung nghiên cứu

  • 5. Phương pháp nghiên cứu

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN VÀ VẬT LIỆU HỢP KIM CỨNG

  • 1.1. TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN

  • 1.1.1. Sự xuất hiện của gia công tia lửa điện.

    • 1.1.2. Đặc điểm và khả năng công nghệ của gia công tia lửa điện

      • 1.1.2.1. Các đặc điểm chính của phương pháp gia công tia lửa điện.

  • 1.1.2.2. Khả năng công nghệ khi gia công tia lửa điện.

    • Hình 1.1. Một số chi tiết được gia công tia lửa điện.

    • 1.1.3. Các phương pháp gia công tia lửa điện

      • 1.1.3.1. Phương pháp gia công xung định hình

      • 1.1.3.2. Phương pháp gia công cắt dây bằng tia lửa điện

      • 1.1.3.3. Các phương pháp khác

  • 1.1.4. Bản chất của phương pháp gia công tia lửa điện.

  • 1.1.4.1. Bản chất vật lý.

    • Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý gia công tia lửa điện.

    • Hình 1.3. Pha đánh lửa

    • Hình 1.4. Sự hình thành kênh phóng điện

    • Hình 1.5. Sự nóng chảy và bốc hơi vật liệu

    • Hình 1.6. Đồ thị điện áp và dòng điện trong một xung phóng điện

  • 1.1.4.2. Cơ chế của quá trình tách kim loại bằng tia lửa điện.

  • 1.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia công tia lửa điện

  • 1.1.5.1. Các đặc tính về điện của sự phóng tia lửa điện

    • Ảnh hưởng của điện áp đánh lửa Ui .

    • Đây là điện áp cần thiết để có thể dẫn đến phóng tia lửa điện, điện áp đánh lửa Ui càng lớn thì phóng điện càng nhanh và cho phép khe hở phóng điện càng lớn.

      • Ảnh hưởng của thời gian trễ phóng tia lửa điện td .

      • Ảnh hưởng của điện áp phóng tia lửa điện Ue.

      • Ảnh hưởng của dòng phóng tia lửa điện Ie.

      • Ảnh hưởng của thời gian phóng tia lửa điện te..

      • Ảnh hưởng của độ kéo dài xung ti.

    • Hình 1.7. Mối quan hệ giữa Vw và ti

    • Hình 1.8. Mối quan hệ giữa θ và ti

    • Hình 1.9. Mối quan hệ giữa Rmax và ti

      • Ảnh hưởng của khoảng cách ngừng xung t0..

    • Hình 1.10. Ảnh hưởng của ti và t0

  • 1.1.5.2. Ảnh hưởng của khe hở phóng điện δ.

    • Hình 1.11. Ảnh hưởng của δ

    • Hình 1.12. Đồ thị mối quan hệ giữa η và ap

  • 1.1.5.3. Ảnh hưởng của điện dung C

    • Hình 1.13. Ảnh hưởng của điện dung C

  • 1.1.5.4. Ảnh hưởng của diện tích vùng gia công

    • Hình 1.14. Ảnh hưởng của diện tích vùng gia công F

  • 1.1.5.5. Ảnh hưởng của sự ăn mòn điện cực.

  • 1.1.5.6. Ảnh hưởng của vật liệu phôi.

  • 1.1.5.7. Ảnh hưởng của vật liệu điện cực.

    • Vật liệu điện cực bao gồm 2 nhóm chính là kim loại và graphit với 5 loại phổ biến là: đồng đỏ, đồng thau, wolfram, kẽm và graphit. Thêm vào đó, người ta còn kết hợp một vài vật liệu điện cực với các kim loại khác để tạo ra loại điện cực composite nhằm tăng hiệu quả cắt gọt (tạo thành nhóm thứ 3).

      • Chọn vật liệu điện cực dựa vào các yếu tố sau.

      • Các loại vật liệu thường dùng.

  • 1.1.5.8. Ảnh hưởng của chất điện môi.

    • - Tác dụng của chất điện môi.

    • Tiêu chuẩn đánh giá chất điện môi.

    • Các yếu tố an toàn chất điện môi.

    • Các loại dòng chảy chất điện môi.

    • Hệ thống lọc chất điện môi.

    • 1.2. ĐẶC ĐIỂM và ỨNG dỤng cỦa hỢp kim cỨng

  • 1.2.1. Tổng quan về hợp kim cứng trong ngành khuôn mẫu

    • 1.2.1.1. Đặc điểm chế tạo

      • Bảng 1.1: Thành phần hóa học và cơ tính của hợp kim cứng [11]

    • 1.2.1.2. Tổ chức và cơ tính

    • 1.2.1.3. Thành phần hóa học và các số hiệu.

    • 1.2.2. Ứng dụng hợp kim cứng

      • Bảng 1.2: Vật liệu và định mức độ cứng các bộ phận làm việc của khuôn dập tùy theo vật liệu

  • 1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ GIA CÔNG VẬT LIỆU BẰNG TIA LỬA ĐIỆN

  • 1.4. HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

  • KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

  • CHƯƠNG 2. MÁY CẮT DÂY TIA LỬA ĐIỆN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH GIA CÔNG

  • 2.1. MÁY CẮT DÂY TIA LỬA ĐIỆN

  • 2.1.1. Sơ bộ về máy cắt dây tia lửa điện

    • Hình 2.1. Sơ đồ gia công cắt dây tia lửa điện.

    • Hình 2.2. Hình ảnh máy cắt dây hãng Goldsun Trung Quốc

    • Hình 2.3. Hình ảnh máy cắt dây đồng SureFirst Đài Loan

    • Hình 2.4. Hình ảnh máy cắt dây đồng CHMER(CW420HS) Đài Loan

    • Hình 2.5. Hình ảnh máy cắt dây cỡ lớn của Sodick (chiều dầy cắt tới 400 mm

  • 2.1.2. Sơ đồ cấu tạo

    • Hình 2.6. Sơ đồ máy cắt dây

  • 2.1.3. Nguyên lý làm việc

  • 2.1.4. Công dụng của máy cắt dây.

  • 2.1.5. Ưu, nhược điểm của phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện.

  • 2.1.5.1. Ưu điểm.

  • 2.1.5.2. Nhược điểm.

  • 2.1.6. Vật liệu điện cực dây

  • 2.1.6.1. Yêu cầu của vật liệu điện cực:

  • 2.1.6.2. Các loại dây điện cực:

    • Hình 2.7. Mức độ hớt vật liệu là hàm số của chiều cao phôi và kiểu dây

  • Chiều cao phôi lớn đòi hỏi phải tăng độ căng dây để giữ cho sai số hình học nằm trong pham vi nhất định. Vì vậy, hiểu biết về tính chất cơ học của dây là rất cần thiết trong sản xuất và đảm bảo các điều kiện kinh tế.

  • 2.2. CƠ CHẾ BÓC TÁCH PHOI VÀ SỰ THOÁT PHOI KHI CẮT DÂY TIA LỬA ĐIỆN

  • 2.2.1. Cơ chế bóc tách phoi

  • 2.2.2. Sự thoát phoi khi cắt dây tia lửa điện

    • Hình 2.8. Các trường hợp khó khăn đối với dòng chảy đồng trục

  • 2.3. CÁC THỒNG SỐ ĐIỀU KHIỂN TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG CẮT DÂY TIA LỬA ĐIỆN

  • 2.3.1. Các thông số về điện

  • 2.3.1.1. Dòng phóng tia lửa điện Ie và bước của dòng điện.

  • 2.3.1.2. Độ kéo dài xung ti.

  • 2.3.1.3. Khoảng cách xung t0

  • 2.3.1.4. Điện áp đánh lửa Uz (hay Ui).

  • 2.3.1.5. Khe hở phóng điện.

  • 2.3.2. Các thông số về cơ

  • 2.3.2.1. Tốc độ dây cắt

  • 2.3.2.2. Tốc độ tiến của bàn máy

  • 2.3.2.3. Lực căng của dây

  • 2.4. ĐỘ CHÍNH XÁC KHI GIA CÔNG CẮT DÂY TIA LỬA ĐIỆN

  • 2.4.1. Các đại lượng đặc trưng cho độ chính xác gia công cắt dây tia lửa điện

  • 2.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác gia công khi cắt dây

  • b = dd + 2.a

    • ở đây:

  • 2.4.3. các sai số cố hữu của profin trong cắt dây tia lửa điện

    • Hình 2.9. Sự cân bằng lực khi cắt dây và sai số hình học ở góc của công tua.

  • 2.5. CHẤT LƯỢNG BỀ MẶT KHI GIA CÔNG CẮT DÂY TIA LỬA ĐIỆN

  • 2.5.1. Các đại lượng đặc trưng cho chất lượng bề mặt khi cắt dây tia lửa điện

    • Hình 2.10. Khe hở phóng điện trong gia công cắt dây tia lửa điện

  • 2.5.1.1. Độ nhám bề mặt

    • Hình 2.11. Sự hình thành nhám bề mặt

  • 2.5.1.2. Vết nứt tế vi và các ảnh hưởng về nhiệt

    • Hình 2.12. Cấu trúc lớp bề mặt sau khi cắt dây tia lửa điện

    • 2.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt khi cắt dây tia lửa điện

  • Phân tích cấu trúc mạng tinh thể lớp bề mặt: phát hiện sự biến đổi khi có tác động vật lý, hóa học điện hóa hoặc cơ học lên lớp bề mặt, thông qua sự biến đổi cấu trúc mạng tinh thể ở lớp bề mặt người ta có thể giải thích và đánh giá được sự thay đổi về cơ, lý tính, chiều sâu các lớp ảnh hưởng và ứng suất dư của lớp bề mặt.

  • 2.6. NĂNG SUẤT VÀ ĐỘ MÒN ĐIỆN CỰC KHI GIA CÔNG CẮT DÂY TIA LỬA ĐIỆN

  • 2.6.1. Năng suất gia công

    • 2.6.2. Độ mòn điện cực

  • KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

  • CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM

  • 3.1. THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẪU VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

  • 3.1.1. Chọn vật liệu thí nghiệm

    • Bảng 3.1. Kết quả phân tích thành phần hóa học mác vật liệu BK20

    • Hình 3.1. Hình ảnh phôi thí nghiệm

    • 3.1.2. Thiết kế và chế tạo mẫu thí nghiệm

      • Hình 3.2. Kích thước mẫu thí nghiệm

    • 3.1.3. Máy thí nghiệm

      • Hình 3.3. Hình ảnh máy gia công tia lửa điện CW420HS

    • 3.1.3.1. Thông số kỹ thuật của máy

      • Bảng 3.2. Thông số kỹ thuật của máy gia công tia lửa điện CW420HS

  • 3.1.3.2. Lựa chọn các thông số điều chỉnh trên máy thí nghiệm

  • Đường kính lỗ cắt thí nghiệm

  • Vật liệu điện cực dây

    • Hình 3.4. Các dạng sai số hình dáng hình học khi cắt dây

      • Bảng 3.3. Lực căng dây theo đường kính dây và chế độ gia công

      • Bảng 3.4. Lực căng dây tương ứng với từng số hiệu

      • Bảng 3.5. Áp lực nước(WL):

      • Bảng 3.6. Mức điện áp của máy theo số hiệu cài đặt của nhà sản xuất

      • Bảng 3.7. Thời gian xung theo đường kính dây

      • Bảng 3.8. Tốc độ chạy dây ứng với từng phân đoạn

  • 3.1.3.3. Gá lắp phôi thí nghiệm

    • Hình 3.5. Hình ảnh gá lắp mẫu thí nghiệm

  • 3.1.3.4. Mô tả quá trình thực hiện thí nghiệm

  • 3.1.4. Thiết bị đo

    • Hình 3.6. Panme đo lỗ ba chấu

    • Hình 3.7. Máy đo 3 chiều Mitutoyo QM333

  • 3.2. MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH GIA CÔNG BẰNG TIA LỬA ĐIỆN

    • Hình 3.8. Mô hình hóa quá trình gia công tia lửa điện

  • 3.3. Mô hình quy hoạch thực nghiệm

  • 3.3.1. Chọn các thông số đầu vào: Ui , Ie , tON (te­)

  • 3.3.2. Chọn thông số đầu ra:

  • 3.3.2.1. Độ chính xác kích thước lỗ gia công, ký hiệu (Y1):

  • 3.3.2.2. Độ chính xác biên dạng hình học, ký hiệu (Y2)

  • 3.4. THỰC NGHIỆM ĐO KẾT QUẢ VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC ĐỘ CHÍNH XÁC KÍCH THƯỚC PHỤ THUỘC VÀO Ui, tON

    • Hình 3.9. Hình ảnh lỗ cắt 7 thí nghiệm

  • 3.4.1. Kết quả đo

    • Hình 3.10. Hình vẽ vị trí đo kích thước lỗ của thí nghiệm

  • 3.4.1.1. Thí nghiệm 1

    • Bảng 3.10. Kết quả đo đường kính lỗ sau khi gia công của thí nghiệm 1

    • Hình 3.11. Đồ thị biểu diễn kết quả 6 lần đo ở vị trí đo 1 và vị trí đo 2 của lỗ cắt trong thí nghiệm 1

  • 3.4.1.2. Thí nghiệm 2

    • Bảng 3.11. Kết quả đo đường kính lỗ sau khi gia công của thí nghiệm 2

    • Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn kết quả 6 lần đo ở vị trí đo 1 và vị trí đo 2 của lỗ cắt trong thí nghiệm 2

  • 3.4.1.3. Thí nghiệm 3

    • Bảng 3.12. Kết quả đo đường kính lỗ sau khi gia công của thí nghiệm 3

    • Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn kết quả 6 lần đo ở vị trí đo 1 và vị trí đo 2 của lỗ cắt trong thí nghiệm 3

  • 3.4.1.4. Thí nghiệm 4

    • Bảng 3.13. Kết quả đo đường kính lỗ sau khi gia công của thí nghiệm 4

    • Hình 3.14. Đồ thị biểu diễn kết quả 6 lần đo ở vị trí đo 1 và vị trí đo 2 của lỗ cắt trong thí nghiệm 4

  • 3.4.1.5. Thí nghiệm 5

    • Bảng 3.14. Kết quả đo đường kính lỗ sau khi gia công của thí nghiệm 5

    • Hình 3.15. Đồ thị biểu diễn kết quả 6 lần đo ở vị trí đo 1 và vị trí đo 2 của lỗ cắt trong thí nghiệm 5

  • 3.4.1.6. Thí nghiệm 6

    • Bảng 3.15. Kết quả đo đường kính lỗ sau khi gia công của thí nghiệm 6

    • Hình 3.16. Đồ thị biểu diễn kết quả 6 lần đo ở vị trí đo 1 và vị trí đo 2 của lỗ cắt trong thí nghiệm 6

  • 3.4.1.7. Thí nghiệm 7

    • Bảng 3.16. Kết quả đo đường kính lỗ sau khi gia công của thí nghiệm 7

    • Hình 3.17. Đồ thị biểu diễn kết quả 6 lần đo ở vị trí đo 1 và vị trí đo 2 của lỗ cắt trong thí nghiệm 7

  • 3.4.2. Xây dựng phương trình toán học biểu diễn độ chính xác kích thước theo Ui và tON

  • b) Xây dựng phương trình hồi quy biểu diễn độ chính xác kích thước theo (Ui và tON) từ các kích thước lỗ gia công ở mục a

  • 3.4.2.1. Xác định kích thước lỗ gia công ở từng thí nghiệm

    • Bảng 3.17. Kết quả tính toán độ chính xác kích thước của 7 thí nghiệm

  • 3.4.2.2. Xây dựng phương trình hồi quy

    • Bảng 3.18. Kết quả phân tích bằng phần mềm Excel các số liệu trong bảng 3.17

      • Bảng 3.19. Thông số phân tích ANOVA

  • 3.4.2.3. Đánh giá độ tin cậy của hàm hồi quy thực nghiệm

    • Bảng 3.20. Bảng giá trị thành phần trong công thức (3-2)

    • Hình 3.18. Đồ thị 3D biểu diễn quan hệ giữa độ chính xác kích thước Y1 với Ui và tON

  • 3.5. XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH TOÁN HỌC BIỂU DIỄN ĐỘ CHÍNH XÁC HÌNH DÁNG HÌNH HỌC THEO Ui VÀ tON

  • Để xây dựng mô hình toán học biểu diễn độ chính xác hình dáng hình học phụ thuộc vào Ui, tON tiến hành qua các bước sau:

  • a) Tiến hành đo kích thước lỗ đã gia công để định độ chính xác về hình dáng hình học

  • b) Lập bảng kết quả đo độ chính xác về hình dáng hình học cho từng thí nghiệm

  • c) Xây dựng phương trình hồi quy từ số liệu đo

  • d) Đánh giá độ tin cậy của hàm hồi quy

  • 3.5.1. Phương pháp đo

    • Hình 3.19. Hình vẽ vị trí đo độ tròn của lỗ thí nghiệm

  • 3.5.2. Kết quả đo

    • Bảng 3.21. Kết quả đo độ tròn từ máy đo 3 chiều

    • Bảng 3.22. Kết quả đo độ chính xác về hình dáng hình học

  • 3.5.3. Xây dựng phương trình hồi quy độ chính xác hình dáng hình học phụ thuộc vào Ui và tON

    • Bảng 3.23. Tóm tắt kết quả ứng dụng phần mềm Excel bằng phương pháp ANOVA ảnh hưởng của Ui, tON đến độ chính xác hình dáng hình học

  • 3.5.4. Đánh giá độ tin cậy của hàm hồi quy thực nghiệm

    • Bảng 3.24: Các thành phần trong công thức (3-5)

    • Hình 3.20. Đồ thị 3D biểu diễn quan hệ giữa độ chính xác hình dáng hình học Y2 với Ui và tON

  • 3.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

  • KẾT LUẬN CHUNG

  • Y2= -0,0246 + 0,0003. Ui + 0,001. tON (**)

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Ngày đăng: 24/02/2017, 20:23

Xem thêm

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w