Một số giải pháp hoàn thiện hệ thống thông tin tài chính cuả Tổng công ty bưu chính viễn thông Việt Nam Một số giải pháp hoàn thiện hệ thống thông tin tài chính cuả Tổng công ty bưu chính viễn thông Việt Nam luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
11 Nguyễn nam Sơn Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học bách khoa hà nội Céng hoµ x· héi chđ nghÜa Việt Nam Độc lập Tự Hạnh phúc -o0o - Lời cam đoan Tôi là: Nguyễn Nam Sơn Nơi công tác: Công ty Chế Tạo Điện Cơ Hà Nội Luậncứu văn thạccủasĩcác khoa Tên đề tài: Nghiên ảnh hưởng yếu tố học công nghệ đến suất công nghệ chế tạo máy chất l-ợng gia công cắt dây tia lửa điện Chuyên ngành: Công nghệ Chế tạo máy Tôi xin cam đoan, công trình nghiên cứu riêng Các kết Nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố công nghệ số liệu nêu luận văn trung thực xác đến suất chất l-ợng Hà nội, ngày 25 tháng 10 năm 2005 gia công máy cắt dây tia lửa điện Ng-ời viết Nguyễn Nam Sơn Nguyễn Nam Sơn Mục lục Trang Khoá 2003-2005 Trang 1 Lời cam đoan Hà nội 2005 12 Mục lục Mở đầu Ch-ơng1: Tổng quan 11 1.1 Đặc điểm ph-ơng pháp gia công tia lửa điện 11 1.1.1 Các đặc điểm ph-ơng pháp gia công tia lửa điện 11 1.1.2 Khả công nghệ ph-ơng pháp gia công tia lửa điện 12 1.2 Các ph-ơng pháp gia công tia lửa điện 12 1.2.1 Ph-ơng pháp gia công xung định hình 12 1.2.2 Ph-ơng pháp gia cắt dây công tia lửa điện 12 1.2.3 Các ph-ơng pháp khác 12 1.3 Nghiên cứu chất ph-ơng pháp gia công tia lửa điện 14 1.3.1 Bản chất vật lý 14 1.3.2 Cơ chế hớt kim loại tia lửa điện 19 1.4 Các yếu tố ảnh h-ởng đến trình gia công tia lửa điện 20 1.4.1 Các đặc tính điện phóng tia lửa điện 20 1.4.2 ảnh h-ởng khe hở phóng điện 25 1.4.3 ảnh h-ởng điện dung C 27 1.4.4 ảnh h-ởng diện tích vùng gia công 28 1.4.5 ảnh h-ởng ăn mòn điện cực 28 1.4.6 Các t-ợng xấu gia công tia lửa điện 29 1.4.6.1 Hồ quang 29 1.4.6.2 Ngắn mạch, sụt áp 30 1.4.6.3 Xung mạch hở, dòng điện 31 1.4.7 Các yếu tố không điều khiển đ-ợc 31 1.4.7.1 Nhiễu hệ thống 31 1.4.7.2 Nhiễu ngẫu nhiên 32 1.5 Chất l-ợng bề mặt 32 13 1.5.1 Độ nhám bề mặt 32 1.5.2 Vết nứt tế vi ảnh h-ởng nhiệt 32 1.5.3 Độ xác tạo hình gia công tia lửa điện 33 1.6 Chất điện môi gia công tia lưa ®iƯn 35 1.6.1 NhiƯm vơ cđa chÊt ®iƯn môi 35 1.6.2 Các loại chất điện môi 36 1.6.3 Các tiêu chuẩn đánh giá chất điện môi 37 1.6.4 Các loại dòng chẩy chất điện môi 39 1.6.5 Hệ thống lọc chất điện môi 41 Ch-ơng 2: Máy cắt dây thông số điều chỉnh 42 Trong trình gia công 2.1 Sơ máy cắt dây tia lửa điện 42 2.1.1 Công dụng máy cắt dây tia lửa điện 43 2.1.2 Ưu nh-ợc điểm ph-ơng pháp gia công cắt dây 43 2.1.2.1 Ưu điểm 43 2.1.2.2 Nh-ợc điểm 43 2.2 Độ xác gia công cắt dây tia lửa điện 44 2.3 Điện cực vật liệu điện cực 47 2.3.1 Yêu cầu vật liệu điện cực 47 2.3.2 Các loại dây điện cực 48 2.4 Sự thoát phoi cắt dây tia lửa điện 49 2.5 Nhám bề mặt cắt dây 50 2.6 Các thông số điện điều khiển máy cắt dây tia lửa điện 50 2.6.1 Dòng phóng tia lửa điện Ie b-ớc dòng điện 50 2.6.2 Độ kéo dài xung ti 50 2.6.3 Khoảng cách xung t0 51 2.6.4 Điện áp đánh lửa Uz 51 14 2.6.5 Khe hë phãng ®iƯn 51 2.7 Lập trình gia công máy cắt dây 52 2.7.1 Các trục điều khiển hệ toạ độ 52 2.7.2 Các chức G 53 Ch-ơng 3: nghiên cứu ảnh h-ởng chế độ cắt đến suất 64 gia công cắt dây tia lửa điện 3.1 Thiết kế thí nghiệm 64 3.1.1 Các giả thiết thí nghiệm 64 3.1.2 §iỊu kiƯn thùc hiƯn thÝ nghiƯm 64 3.1.2.1 Thiết bị thí nghiệm 64 3.1.2.2 Vật liệu gia công 66 3.1.2.3 Các dụng cụ đo kiểm 67 3.2 Nhóm thí nghiệm 68 3.2.1 Thí nghiệm khảo sát chế độ gia công tối -u 68 3.2.2 Ph-ơng pháp thiết kế thí nghiệm tối -u 69 3.3 Khảo sát suất gia công 70 3.3.1 Các định nghĩa 70 3.3.2 Nghiên cứu ảnh h-ởng đơn Ie 71 3.3.3 Nghiên cứu ảnh h-ởng đơn ti 72 3.3.4 Nghiên cứu ảnh h-ởng đơn t0 73 3.4 Xây dựng công thức thực nghiệm 74 3.4.1 Mô hình định tính trình cắt dây tia lửa điện 74 3.4.1.1 Xác định tham sè cđa hµm tun tÝnh mét biÕn 75 3.4.1.2 Tun tính hoá số hàm phi tuyến 77 3.4.2 Mô hình toán học 78 3.5 Khảo sát chất l-ợng gia công 81 15 3.5.1 Định nghĩa 81 3.5.2 Ph-ơng pháp đánh giá 83 3.5.3 Nghiên cứu ảnh h-ởng đơn Ie 83 3.5.4 Nghiên cứu ảnh h-ởng đơn ti 84 3.5.5 Nghiên cứu ảnh h-ởng kết hợp Ie ti tới chất l-ợng gia công 85 Kết luận ch-ơng 87 Kết luận chung 88 Tài liệu tham khảo 90 Mở đầu 1- Tính cấp thiết đề tài Công ty Chế Tạo Điện Cơ Hà Nội doanh nghiệp chuyên sản xuất loại động ®iƯn cã c«ng st tõ 0,25kW ®Õn 2500kW, phơc vơ cho ngành kinh tế quốc dân Trong động điện có phận đ-ợc chế tạo từ tôn silic có chiều dày từ 0,3 đến 1,2mm, lõi tôn stator lõi tôn rotor Các tôn sản xuất hàng loạt th-ờng đ-ợc dập cắt để đảm bảo độ xác nh- suất cao Tuy nhiên, việc chế tạo khuôn phức tạp đòi hỏi độ xác cao Tr-ớc đây, việc chế tạo khuôn th-ờng đ-ợc làm tay qua nguyên công nguội thủ công nên độ xác suất thấp Gần đây, nhu cầu thị tr-ờng nên đòi hỏi thời gian chế tạo phải giảm xuống nên công ty Chế Tạo Điện Cơ Hà Nội đà đầu t- số máy 16 gia công cắt dây tia lửa điện để chế tạo khuôn dập phục vụ cho sản xuất công ty nh- nhận gia công khuôn cho đơn vị khác Trong năm gần đây, đặc biệt từ năm 2003 trở lại ngành sản xuất công nghiệp nói chung đà phải đối mặt với thách thức to lớn, việc tăng giá vật t- đầu vào phục vụ sản xuất Mặt khác, cạnh tranh khốc liệt mặt hàng ngoại nhập đà gây sức ép lớn lên mặt hàng sản xuất n-ớc Đứng tr-ớc thách thức đó, doanh nghiệp phải tìm cho h-ớng đắn, h-ớng cần phát triển sản xuất theo h-ớng hạ thấp chi phí gia công sở đảm bảo nâng cao chất l-ợng sản phẩm Đứng tr-ớc thách thức đó, công ty Chế Tạo Điện Cơ Hà Nội đà xác định tập trung tăng suất, giảm chi phí gia công công đoạn quan trọng dây truyền chế tạo động điện Một công đoạn quan trọng việc chế tạo khuôn dập Do đó, việc nghiên cứu ảnh h-ởng thông số công nghệ tới suất gia công gia công cắt dây tia lửa điện quan trọng cấp thiết Vì đà tập trung nghiên cứu giải vấn đề: Nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố công nghệ đến suất chất lượng phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện 2- Mục đích nghiên cứu Trong điều kiện hạn chế thiết bị gia công thiết bị sử dụng công tác nghiên cứu, đo kiểm, đề tài tập trung nghiên cứu công nghệ gia công tia lửa điện (đặc biệt ph-ơng pháp gia công cắt dây tia lửa điện), tìm hiểu chất trình gia công tia lửa điện Từ lựa chọn ph-ơng pháp tiêu biểu để nghiên cứu đánh giá ảnh h-ởng yếu tố công nghệ đến trình gia công, xác định chế độ gia công tối -u điều kiện gia công cụ thể Kết nghiên cứu thu đ-ợc đ-ợc ứng dụng vào thực 17 tế sản xuất công ty Chế Tạo Điện Cơ Hà Nội nhằm nâng cao suất, chất l-ợng giảm giá thành sản phẩm 3- Đối t-ợng nghiên cứu ph-ơng pháp nghiên cứu Đối t-ợng nghiên cứu đề tài thiết bị gia công cắt dây tia lưa ®iƯn HCKX400 h·ng HANCHUAN MACHINE TOOL CO.,LTD CHINA cung cấp cho công ty Chế tạo Điện Cơ Hà Nội Đối t-ợng gia công vật liệu th-ờng đ-ợc chọn để gia công khuôn dập 9XC có chiều dày 25mm Các thông số công nghệ đ-ợc đặt theo chế độ sẵn có thiết bị, kết đ-ợc hiển thị máy tính thiết bị đ-ợc đo kiểm phòng Quản lý chất l-ợng công ty Chế tạo Điện Cơ Hà Néi 4- ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn cđa đề tài ý nghĩa khoa học - Đánh giá đ-ợc ảnh h-ởng số yếu tố công nghệ tới suất chất l-ợng gia công cắt dây tia lửa điện - Xác định đ-ợc chế độ gia công tối -u gia công cắt dây tia lửa điện thiết bị nghiên cứu - Mô hình hoá trình gia công đ-ợc rút từ kết nghiên cứu thực tiễn Từ xây dựng đ-ợc mối quan hệ toán học yếu tố công nghệ với suất gia công ý nghĩa thực tiễn Các kết nghiên cứu đ-ợc đ-ợc ứng dụng vào thực tiễn sản xuất công ty Chế Tạo Điện Cơ Hà Nội việc chế tạo khuôn dập Các kết áp dụng đ-ợc điều kiện gia công cụ thể t-ơng tự nh- điều kiện nghiên cứu Với kết giúp giảm thời gian gia 18 công nh- tăng độ xác gia công, từ làm giảm giá thành tăng sức cạnh tranh sản phẩm thị tr-ờng Để thực luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Trọng Bình quan tâm, tận tình h-ớng dẫn tạo điều kiện để nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy cô giáo môn Công nghệ Chế tạo máy Khoa Cơ khí Tr-ờng Đại học Bách Khoa Hà nội giúp đỡ dạy dỗ năm học đại học thời gian thực khoá học Tôi xin chân thành cám ơn Ban giám đốc, Kỹ s- tr-ởng, Phòng Kỹ thuật, Phòng quản lý chất l-ợng, Trung tâm khuôn mẫu thiết bị công ty Chế tạo Điện Cơ Hà Nội đà tạo điều kiện giúp đỡ nh- cho phép thực nghiên cứu ứng dụng kết vào thực tế sản xuất công ty Mong kết nghiên cứu đóng góp phần nhỏ việc nâng cao chất l-ợng, giảm giá thành sản phẩm tăng sức cạnh tranh mặt hàng công ty thị tr-ờng Cuối cùng, xin cám ơn gia đình bạn bè tôi, ng-ời đà động viên giúp đỡ suốt thời gian tham dự khoá học Ch-ơng 1: Tổng quan gia công tia lửa điện Năm 1943, thông qua nghiên cứu tuổi bền thiết bị phóng điện, hai vợ chồng ng-ời Nga Lazarenko đà tìm ph-ơng pháp gia công tia lửa điện Họ sử dụng tia lưa ®iƯn ®Ĩ hít ®i líp vËt liƯu mà không phụ thuộc vào độ cứng vật liệu Khi tia lửa điện phóng lớp vật liệu 19 bề mặt phôi bị hớt trình điện nhiệt thông qua nóng chẩy bốc kim loại Từ đến trình hớt vật liệu gia công tia lửa điện đ-ợc coi phức tạp liên quan đến khoảng cách khe hở phóng điện, đến thông tin kênh plasma, hình thành cầu phóng điện điện cực, ăn mòn điện cực, Các nghiên cứu t-ợng phóng điện nhà khoa học đà làm cho công nghệ gia công tia lửa điện có phát triển lớn năm gần đà đời thêm số phương pháp gia công lai theo phương pháp gia công tia lửa điện 1.1 Đặc điểm ph-ơng pháp gia công tia lửa điện Gia công tia lửa điện ph-ơng pháp gia công ph-ơng pháp phóng điện ăn mòn sở tác dụng nhiệt xung điện đ-ợc tạo phóng điện điện cực 1.1.1 Các đặc điểm ph-ơng pháp gia công tia lửa điện - Điện cực (đóng vai trò dụng cụ cắt): Có độ cứng thấp nhiều so với vật liệu phôi Vật liệu phôi th-ờng vật liệu cứng đà qua nhiệt luyện nh- thép đà tôi, loại hợp kim cứng Vật liệu điện cực th-ờng đồng, grafit - Vật liệu dụng cụ cắt vật liệu phôi phải có tính chất dẫn điện tốt - Môi tr-ờng gia công: Khi gia công phải sử dụng chất lỏng điện môi làm môi tr-ờng gia công Đây dung dịch không dẫn điện điều kiện làm việc bình th-ờng 1.1.2 Khả công nghệ ph-ơng pháp gia công tia lửa điện Ph-ơng pháp gia công tia lửa điện tạo đ-ợc mặt định hình đ-ờng thẳng, đ-ờng cong, rÃnh định hình, bêh mặt có profin phức tạp, với đội bóng bề mặt t-ơng đối cao (Ra = 1.25m 5m) độ xác cao 1.2 Các ph-ơng pháp gia công tia lửa điện 20 Ngày nay, gia công khí giới có ph-ơng pháp gia công tia lửa điện chủ yếu, đ-ợc ứng dụng rộng rÃi đà có đóng góp đáng kĨ cho sù ph¸t triĨn vỊ khoa häc kü tht nhân loại là: 1.2.1 Ph-ơng pháp gia công xung định hình: Đây ph-ơng pháp dùng điện cực đà đ-ợc tạo hình sẵn để in hình (âm bản) lên bề mặt phôi Ph-ơng pháp đ-ợc dùng để chế tạo khuôn có hình dạng phức tạp, khuôn ép định hình, khuôn ép nhựa, khuôn đúc áp lực, lỗ không thông 1.2.2 Ph-ơng pháp gia cắt dây công tia lửa điện: Là ph-ơng pháp dùng dây mảnh dẫn điện có đ-ờng kính nhỏ (0,1 0,3mm) liên tục chạy theo biên dạng định tr-ớc để tạo thành vết cắt phôi Ph-ơng pháp th-ờng dùng để gia công lỗ suốt có biên dạng phức tạp nh- lỗ khuôn dập, khuôn ép, khuôn đúc áp lực, chế tạo điện cực dùng cho gia công xung định hình, gia công rÃnh hẹp, gấp khúc, d-ỡng kiểm 1.2.3 Các ph-ơng pháp khác: Ngoài ph-ơng pháp gia công chủ yếu trên, ngày giới có số ph-ơng pháp gia công sử dụng nguyên lý gia công tia lửa điện nh- sau: - Gia công tia lửa điện dạng phay (Milling EDM): ph-ơng pháp sử dụng điện cực chuẩn, hình trụ quay để thực ăn mòn tia lửa điện theo kiểu phay Sử dụng ph-ơng pháp để gia công hình dáng phức tạp chế tạo điện cực phức tạp (để xung) mà sư dơng ®iƯn cùc chn sau ®ã ®iỊu khiĨn cho điện cực cắt theo ch-ơng trình - Phủ tia lửa điện (EDD): ph-ơng pháp sử dụng hiệu ăn mòn tia lửa điện để phủ lên bánh mài sau thời gian sử dụng nghiền vật liệu rắn Trong trình này, bánh mài phải có tính dẫn điện Bánh mài kim c-ơng liên kết kim loại th-ờng đ-ợc làm theo ph-ơng pháp Điện áp xung đ-ợc đặt vào điện cực bánh mài, trình 17 y = a0 a a1 a2 n x1 x2 xn (3.12) víi j = n ta thu đ-ợc xj Bằng cách đặt Xj = y = a0 + a1X1 + a2X2 + + anXn (3.13) - Hồi quy toàn ph-ơng: n n n y = a0 a¹ x j a¹i xi x j j 1 (3.14) i 1 j 1 B»ng c¸ch ®Ỉt Xj = xj víi j = n vµ Xij = xixj víi i = 1n, j = 1n - Håi quy logarit: y = a0 + a1lnx1 + a2lnx2 + + anlnxn (3.15) Bằng cách đặt Xj = lnxj víi j = n ta thu đ-ợc y = a0 + a1X1 + a2X2 + + anXn (3.16) - Hồi quy căn: y = a0 + a1x11/2 + a2x21/2 + + anxn1/2 (3.17) Bằng cách đặt Xj = xj1/2 với j = n ta thu đ-ợc y = a0 + a1X1 + a2X2 + + anXn (3.18) - Håi quy luü thõa: y = a0 x1a x2a xna 21 n (3.19) Bằng cách lấy logarit vế đặt Xj = xj1/2 víi j = n ta thu ®-ỵc y = a0 + a1X1 + a2X2 + + anXn (3.20) - Håi quy mò: y= ea0 a1x1a2 x2 an xn (3.21) B»ng c¸ch lÊy logarit vế đ-ợc hàm tuyến tính nh- sau: Y = lny = a0 + a1x1 + a2x2 + + anxn - Hồi quy nghịch đảo: (3.22) 18 y= a0 a1 x a2 x an x n (3.23) Bằng cách đặt: Y= = a0 + a1x + a2x2 + + anxn y (3.24) - Hồi quy mũ nghịch đảo: y= 1 e a0 a1x1 a2 x2 an xn (3.25) B»ng c¸ch ®Ỉt: Y = ln( -1) = a0 + a1x + a2x2 + + anxn y (3.26) 3.4.2 M« hình toán học Nh- ta đà biết, kết nghiên cứu tr-ớc đây, l-ợng tách phôi gia công cắt dây là: We = Ue.Ie.ti Mặt khác, l-ợng tách phôi lại tỷ lệ với suất cắt phôi trình cắt Vì giả sử suất cắt gia công cắt dây tia lửa ®iƯn cã d¹ng nh- sau (víi Ue = const) V b0 I eb1 t eb2 t 0b3 (3.27) Trong đó: V suất cắt (mm2/min) I dòng ®iƯn xung (A) ti lµ ®é dµi xung (s) t0 khoảng cách xung (s) b0, b1, b2, b3 hệ số Để tuyến tính hoá hàm số (3.27) ta lấy logarit vế đ-ợc ph-ơng trình sau: lnV = b0 + b1lnIe + b2lnti + b3lnt0 (3.28) 19 §Ỉt: y = lnV (3.29) Z1 = lnI (3.30) Z2 = lnti (3.31) Z3 = lnt0 (3.32) Khi ph-ơng trình (3.28) trở thành: y = b0 + b1Z1 + b2Z2 + b3Z3 (3.33) Với thí nghiệm đ-ợc thực với thông số đầu vào I, t i, t0 tính toán kết ta lập đ-ợc b¶ng kÕt qu¶ thÝ nghiƯm b¶ng 3.8 Víi kÕt ta tính đ-ợc giá trị nh- bảng 3.9: Từ lập ma trận trực giao nh- bảng 3.10: Bảng 3.8 Thông số điều khiển Kết hiển thị Ie (A) ti (s) t0 (s) S (mm) t (h:m:s) Năng suất V (mm2/min) Mẫu 13 250 72,832 2:09:56 14,013 MÉu 14 250 72,832 1:25:49 21,217 MÉu 15 32 250 72,832 1:51:03 16,396 MÉu 16 32 250 72,832 1:02:19 29,218 MÉu 17 350 72,832 1:45:49 17,207 MÉu 18 350 72,832 0:58:12 31,285 MÉu 19 32 350 72,832 1:18:17 23,259 MÉu 20 32 350 72,832 0:50:30 36,055 Mẫu Mẫu Bảng 3.9 Đầu Yếu tố ¶nh h-ëng Z1 = lnI Z2 = lnti Z3 = lnt0 y = lnV MÉu 13 0,6932 2,0794 5,5215 2,640 MÉu 14 1,0986 2,0794 5,5215 3,0548 MÉu 15 0,6932 3,4657 5,5215 2,7970 MÉu 16 1,0986 3,4657 5,5215 3,3748 20 MÉu 17 0,6932 2,0794 5,8579 2,8453 MÉu 18 1,0986 2,0794 5,8579 3,4431 MÉu 19 0,6932 3,4657 5,8579 3,1467 MÉu 20 1,0986 3,4657 5,8579 3,585 N Z1 Z2 B¶ng 3.10 Z3 y x0 x1 x2 x3 1 -1 -1 -1 0,6932 2,0794 5,5215 +1 -1 -1 1,0986 2,0794 5,5215 3,0548 -1 +1 -1 0,6932 3,4657 5,5215 2,7970 +1 +1 -1 1,0986 3,4657 5,5215 3,3748 -1 -1 +1 0,6932 2,0794 5,8579 2,8453 +1 -1 +1 1,0986 2,0794 5,8579 3,4431 -1 +1 +1 0,6932 3,4657 5,8579 3,1467 +1 +1 +1 1,0986 3,4657 5,8579 2,640 3,585 Theo ph-ơng pháp quy ho¹ch trùc giao ta cã: b0 = N yi (2,640 3,0548 2,797 3,3748 2,8453 3,4431 3,1467 3,585) N i 1 b0 = 3,1108 b1 = N xi1 yi (2,640 3,0548 2,797 3,3748 2,8453 3,4431 3,1467 3,585) N i 1 b1 = 0,2535 b2 = N xi yi (2,640 3,0548 2,797 3,3748 2,8453 3,4431 3,1467 3,585) N i 1 b2 = 0,115 b3 = N xi yi (2,640 3,0548 2,797 3,3748 2,8453 3,4431 3,1467 3,585) N i 1 21 b3 = 0,1442 VËy thay giá trị b đà tính vào ph-ơng trình (3.33) đ-ợc: y = 3,1108 + 0,2535Z1 + 0,115Z2 + 0,1442Z3 (3.34) Thay vào ph-ơng trình (3.27) ta đ-ợc mối quan hệ suất gia công máy cắt dây tia lửa điện với thông số điện là: V 3,1108I e0,2535ti0,115t 00,1442 (3.35) Trong đó: V suất cắt (mm2/min) Ie dòng điện xung (A) ti độ dài xung (m) t0 khoảng cách xung (m) Do thí nghiệm đ-ợc tiến hành lần (Không có thí nghiệm thực song song) nên dùng tiêu Student hay Fisher để đánh giá kết thực nghiệm đ-ợc Tuy nhiên, trình thực gia công máy cắt dây tia lửa điện với môi tr-ờng gia công nh- nhau, kết đo đ-ợc thực tự động thiết bị đo ph-ơng pháp đo nên tính đồng thí nghiệm thông qua số đo đầu (chiều dài cắt thời gian cắt) ổn định có độ đồng cao 3.5 Khảo sát chất l-ợng gia công 3.5.1 Định nghĩa Trong gia công khí, yếu tố quan trọng luôn đ-ợc nghiên cứu nh- suất gia công chất l-ợng gia công Chất l-ợng gia công đ-ợc đánh giá nhiều yếu tố nh- độ xác gia công, độ bóng bề mặt hay gia công tia lửa điện có tiêu nh- độ sâu lớp ảnh h-ởng nhiệt, Tuy nhiên, luận văn tác giả tập trung nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố tới độ xác gia công 22 Ta nhận thấy gia công cắt dây tia lửa điện biên dạng gia công đ-ợc thực theo ch-ơng trình đà lập sẵn ch-ơng trình lập điều khiển quỹ đạo tâm dây trùng với profin chi tiết cần gia công Tuy nhiên, trình gia công tồn khe hở phóng điện nên profin cđa chi tiÕt sau gia c«ng sÏ kh«ng trïng với quỹ đạo tâm dây mà đ-ờng đồng dạng cách tâm dây khoảng 1/2 Vì vậy, lập trình gia công cắt dây tia lửa điện ng-ời lập trình phải thực lệnh bù dao dây (Các lệnh G40, G41, G42) dây dịch chuyển khoảng phù hợp với khe hở phóng ®iƯn cho chi tiÕt sau gia c«ng cã kích th-ớc đạt yêu cầu kỹ thuật Mặt khác, nghiên cứu cho thấy với thông số đầu vào khác khe hở phóng điện lại khác Vì vậy, để tăng độ xác gia công cắt dây tia lửa điện ta phải nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố công nghệ tới khe hở phóng điện Ta nghiên cứu hình vẽ 3.7: Hình 3.7: Khe hở phóng điện Vậy, để nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố công nghệ tới độ xác gia công cắt dây tia lửa điện ta cần nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố công nghệ đến chiều rộng rÃnh cắt từ đó, ng-ời lập trình có khoảng bù dao dây phù hợp (là 1/2) với chế độ gia công khác nhờ mà độ xác gia công tăng lên 23 3.5.2 Ph-ơng pháp đánh giá Cũng với mẫu thử chế độ gia công nh- trên, để đánh giá chiều rộng rÃnh cắt phôi ta dùng ph-ơng pháp đo kiểm khí nh- sau: Sau gia công mẫu xong ta tiến hành đo đ-ờng kính đ-ờng kính lỗ D (mm) phôi đ-ờng kính chi tiết chày d (mm), chiều rộng rÃnh cắt thực tế đ-ợc tính công thức (3.36) = Dd x1000 (m) (3.36) Dụng cụ đo Pame đo lỗ có độ xác 0,002mm Pame đo trục có độ xác đến 0,002mm 3.5.3 Nghiên cứu ảnh h-ởng đơn Ie Để nghiên cứu ảnh h-ởng đơn dòng điện xung Ie tới chất l-ợng gia công, ta thực thí nghiệm mà thông số khác không thay đổi, thay đổi giá trị đầu vào dòng điện xung Ta thực thí nghiệm với thông số nh- bảng 3.11: Bảng 3.11 Thông số điều khiển Mẫu Kết đo Khe hë Ie (A) ti (s) t0 (s) D (mm) d(mm) (m) MÉu 1 350 20,168 19,840 164 MÉu 2 350 20,176 19,834 171 MÉu 3 350 20,188 19,820 184 MÉu 4 350 20,206 19,808 199 Với kết nh- ta vẽ đ-ợc đồ thị biểu diễn ảnh h-ởng dòng điện xung Ie tới chiều rộng rÃnh cắt nh- hình 3.8 24 Hình 3.8: ảnh h-ởng dòng điện xung tới chiều rộng rÃnh cắt Nhận xét: Qua đồ thị ta thấy chiều rộng rÃnh cắt tỷ lệ thuận với c-ờng độ dòng điện xung, Ie tăng chiều rộng rÃnh cắt tăng ng-ợc lại 3.5.4 Nghiên cứu ảnh h-ởng đơn ti T-ơng tự nh- vậy, để nghiên cứu ảnh h-ởng đơn độ kéo dài xung t i tới chiều rộng rÃnh cắt ta đánh giá với điều kiện thông số dòng điện xung không thay đổi (chọn tr-ờng hợp Ie = 2A, t0 = 350s) Bảng kÕt qu¶ thĨ hiƯn b¶ng 3.12 Víi kÕt qu¶ thí nghiệm tính toán đ-ợc bảng 3.12 ta vẽ đ-ợc đồ thị ảnh h-ởng ti tới suất gia công nh- hình vẽ 3.9 Bảng 3.12 Thông số điều khiển Mẫu Kết đo Khe hở Ie (A) ti (s) t0 (s) D (mm) d (mm) (m) MÉu 2 350 20,176 19,834 171 MÉu 350 20,180 19,822 179 MÉu 32 350 20,192 19,818 187 MÉu 128 350 20,202 19,808 197 25 Hình 3.9: ảnh h-ởng ti tới chiều rộng rÃnh cắt Trong phần tr-ớc, luận văn đà nghiên cứu ảnh h-ởng khoảng cách xung t0 tới suất gia công Tuy nhiên, yếu tố đầu chiều rộng rÃnh cắt ảnh h-ởng t0 gần nh- không đáng kể t0 thời gian không tồn phóng điện nên ảnh h-ởng tới mà ảnh h-ởng đến suất gia công mà Do đó, phần tác giả đà không nghiên cứu ảnh h-ởng t0 tới chất l-ợng gia công 3.5.4 Nghiên cứu ảnh h-ởng kết hợp Ie ti tới chất l-ợng gia công Giả sử hàm số biểu diễn ảnh h-ởng dòng điện xung Ie thời gian tồn xung ti tới chiều rộng rÃnh cắt cã d¹ng: = A0(Ie)a1(ti)a2 (3.37) LÊy logarit vÕ ph-ơng trình (3.37) ta đ-ợc: y = a0 + a1x + a2z Trong ®ã: y = ln a0 = ln(A0) (3.38) 26 x = ln(Ie) z = ln(ti) Víi nghiên cứu này, nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố đến chất l-ợng gia công nên số thí nghiệm 22 = thí nghiệm Bảng kết thí ngiệm đ-ợc thể bảng 3.13 sau: Mẫu Thông số điều khiển Bảng 3.13 Khe hở rÃnh cắt Kết đo Ie (A) ti (s) D (mm) d (mm) (m) 20,180 19,822 179 20,196 19,812 192 32 20,192 19,818 187 32 20,206 19,800 203 TÝnh toán theo công thức (3.38) ta lập đ-ợc bảng 3.14 nh- sau: Bảng 3.14 Yếu tố đầu Yếu tố ¶nh h-ëng MÉu x = ln(Ie) y = ln(ti) y = ln() 0,6932 2,0794 5,1874 1,0986 2,0794 5,2575 0,6932 3,4657 5,2311 1,0986 3,4657 5,3132 Tõ ®ã ta lập đ-ợc ma trận trực giao nh- bảng 3.15 B¶ng 3.15 y N0 x0 x1 x2 x z 1 -1 -1 0,6932 2,0794 5,1874 +1 -1 1,0986 2,0794 5,2575 -1 +1 0,6932 3,4657 5,2311 +1 +1 1,0986 3,4657 5,3132 27 Theo ph-ơng pháp hồi quy, ta tính toán đ-ợc hệ sè a0, a1, a2 c«ng thøc 3.38 nh- sau: a0 = N yi (5,1874 5,2575 5,2311 5,3132) 5,2473 N i 1 a1 = N xi1 yi (5,1874 5,2575 5,2311 5,3132) 0,03805 N i 1 a2 = N xi yi (5,1874 5,2575 5,2311 5,3132) 0,02485 N i Thay giá trị vào ph-ơng trình (3.38) ta đ-ợc ph-ơng trình y = 5,2473 + 0,03805x + 0,02485z (3.39) Hay lµ thay vào ph-ơng trình (3.37) ta đ-ợc ph-ơng trình biểu thị mối quan hệ khe hở rÃnh cắt thông số Ie ti nh- sau: = 5,2473 (Ie)0,03805(ti)0,02485 (3.40) Kết luận ch-ơng Trong ch-ơng tác giả đà tập trung vào nghiên cứu ảnh h-ởng thông số điện tới suất chất l-ợng gia công ph-ơng pháp gia công cắt dây tia lửa điện thực điều kiện sản xuất thực tế Công ty Chế Tạo Điện Cơ Hà nội Trong tập trung giả đ-ợc số vấn đề sau: - Xây dựng mô hình định tính trình gia công yếu tố đầu vào đến trình thực kết thúc trình - Nghiên cứu ảnh h-ởng thông số đơn đến suất gia công chiều rộng rÃnh cắt thí nghiệm thực nghiệm 28 - Mô hình hoá ảnh h-ởng kết hợp yếu tố lên suất gia công khe hở rÃnh cắt ph-ơng trình toán học Từ giúp tính toán suất gia công khe hở rÃnh cắt yếu tố đầu vào cho tr-ớc Kết luận chung Trong thời đại mà cạnh tranh ngày gay gắt đòi hỏi công đoạn dây truyền sản xuất phải đảm bảo đ-ợc yêu cầu tối thiểu nh- độ xác, độ bền, suất, tính kinh tế cao, Điều trở nên cần thiết công đoạn, nguyên công gia công loại vật liệu quý hiếm, loại vật liệu khó gia công, … Cïng víi sù ph¸t triĨn cđa khoa häc kü thuật, công tác ngày hiệu Tuy nhiên, việc thiết bị gia công phức tạp đòi hỏi phải có chế độ gia công tối -u nhằm mục đích hạ giá thành sản phẩm Cũng với mục đích đó, tác giả đà tập trung sâu nghiên cứu chất trình gia công tia lửa điện, mô tả đánh giá ảnh h-ởng thông số công nghệ tới suất chất l-ợng gia công cắt dây tia lửa điện Từ đó, đà phát triển mô hình hoá trình gia công Kết cụ thể là: Đà xây dựng đ-ợc hệ thống đầy đủ từ tham số công nghệ đơn nh- kết hợp yếu tố công nghệ khác đến suất chất l-ợng gia công Đề tài đà đ-a kết luận liên quan tới ảnh h-ởng yếu tố công nghệ tới suất chất l-ợng gia công, điều sở để lựa chọn chế độ gia công tối -u nhằm nâng cao suất chất l-ợng gia công Trong có kết luận lớn nh- sau: - Dòng điện xung Ie: yếu tố có ảnh h-ởng lớn tới suất chất l-ợng bề mặt gia công Điều hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu 29 trình gia công tia lửa điện tr-ớc nghiên cứu Theo nh- đánh giá, dòng điện xung Ie chiếm tỷ lệ ảnh h-ởng đến suất gia công tới 90%, đến chất l-ợng bề mặt (bao gồm tiêu đánh giá độ bóng, chiều sâu lớp ảnh h-ởng nhiệt, ) đến 50% - Độ kéo dài xung ti: Đây yếu tố có ảnh h-ởng lớn trình gia công cắt dây tia lửa điện Đặc biệt độ kéo dài xung ảnh h-ởng lớn tới chất l-ợng bề mặt gia công Khi ti tăng đồng nghĩa với việc khe hở phóng điện tăng chất l-ợng bề mặt giảm xuống độ nhám cao Điều thể rõ tr-ờng hợp dòng điện xung nhỏ - Khoảng cách xung t0: Đây yếu tố có ảnh h-ởng tỷ lệ nghịch với suất gia công Điều giải thích t0 tăng lên tỷ lệ thời gian phóng điện thời gian gia công giảm nên l-ợng tách phoi giảm dẫn đến suất gia công giảm Tuy nhiên, khoảng cách xung có ảnh h-ởng tới chất l-ợng gia công Thực tế cho thấy t nhỏ th-ờng hay gây lỗi trình gia công mà điển hình không đủ thời gian cho chất điện môi ion hoá dẫn đến lỗi phóng hồ quang trình gia công Xây dựng mô hình toán học mối quan hệ suất gia công với yếu tố khác nh- dòng điện xung Ie, độ kéo dài xung ti, khoảng cách xung t0 điều kiện gia công cụ thể Từ mô hình toán học giúp ng-ời vận hành chọn đ-ợc chế độ gia công phù hợp đảm bảo chất l-ợng gia công đạt suất cao Một số kiến nghị: - Tiếp tục mở rộng nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố công nghệ khác (mà theo đánh giá có ảnh h-ởng tới suất chất l-ợng gia công) yếu tố phi công nghệ nh- ảnh h-ởng vật liệu, ảnh h-ởng dòng chảy chất điện môi, 30 - Các thí nghiệm đ-ợc nghiên cứu luận văn thực thời gian gia công ngắn nên ch-a đánh giá đ-ợc ảnh h-ởng yếu tố tới độ mòn điện cực Cần tập trung nghiên cứu ảnh h-ởng nhằm nâng cao hiệu trình gia công - Nghiên cứu ảnh h-ởng yếu tố công nghệ đến trình gia công có tính đến ảnh h-ởng nhiễu trình gia công Tài liệu tham khảo Vũ Hoài Ân (2005), Gia công tia lửa điện CNC, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Trọng Bình (2003), Tối -u hoá trình gia công cắt gọt, Nhà xuất giáo dục Trần Văn Địch (2003), Nghiên cứu độ xác gia công thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Trần Văn Địch (2004), Công nghệ CNC, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Ngô Trí Phúc, Trần Văn Địch (2003), Sổ tay sử dụng thép giới, Nhà xuất khoa học kü thuËt Bïi Minh TrÝ (2005), X¸c suÊt thèng kê quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Đỗ Văn Vũ (2002), Nghiên cứu ảnh h-ởng số yếu tố công nghệ đến chất l-ợng chi tiết đ-ợc gia công ph-ơng pháp tia lửa điện, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Viện máy dụng cụ công nghiệp Tôn Yên (1974), Công nghệ dập nguội, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn DoÃn ý (2003), Giáo trình quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kü thuËt 31 10 Instruction Manual of MDVIC NC Power supply unit of Fast-Wire EDW Machine, Hanchuan Machine Tool Co.,LTD The People’s Republic of China 11 Operation Manual (Mechanical Section), Hanchuan Machine Tool Co.,LTD The People’s Republic of China ... cho công nghệ gia công tia lửa điện có phát triển lớn năm gần đà đời thêm số phương pháp gia công lai theo phương pháp gia công tia lửa điện 1.1 Đặc điểm ph-ơng pháp gia công tia lửa điện Gia công. .. chuyển động, sai số rung, độ cứng vững hệ thống công nghệ, bàn kẹp, ảnh h-ởng thực đến tổng sai số sai số kiểm nghiệm thân trình gia công tia lửa điện Thông th-ờng giá trị sai số nằm khoảng giá... lục Mở đầu Ch-ơng1: Tổng quan 11 1.1 Đặc điểm ph-ơng pháp gia công tia lửa điện 11 1.1.1 Các đặc điểm ph-ơng pháp gia công tia lửa điện 11 1.1.2 Khả công nghệ ph-ơng pháp gia công tia lửa điện