Các phương pháp công nghệ cơ bản trong cơ khí P7

1 § § 6. 6. C C á á c c phương phương ph ph á á p p gia gia công công đ đ ặ ặ c c bi bi ệ ệ t t General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.143 4.143 C C ó ó th th ể ể chia chia ra ra l l à à m m 5 5 nh nh ó ó m m ch ch í í nh nh sau sau - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng ph ph ó ó ng ng đi đi ệ ệ n n ăn ăn mòn mòn : : tia tia l l ử ử a a đi đi ệ ệ n n , , xung xung đi đi ệ ệ n n , , … … HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng siêu siêu âm âm - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng ch ch ù ù m m tia tia : : ch ch ù ù m m tia tia đi đi ệ ệ n n t t ử ử , , tia tia laser, plasma, . laser, plasma, . - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng đi đi ệ ệ n n ho ho á á h h ọ ọ c c - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng c c á á ch ch ph ph ố ố i i h h ợ ợ p p gi gi ữ ữ a a c c á á c c phương phương ph ph á á p p n n ó ó i i trên trên v v ớ ớ i i nhau nhau , , gi gi ữ ữ a a c c á á c c phương phương ph ph á á p p n n ó ó i i trên trên v v ớ ớ i i phương phương ph ph á á p p gia gia công công cơ cơ thu thu ầ ầ n n t t ú ú y y ( ( v v í í d d ụ ụ : : m m à à i i đi đi ệ ệ n n ho ho á á ) ) I I . . Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng tia tia l l ử ử a a đi đi ệ ệ n n ( ( E E lectrical lectrical - - D D ischarge ischarge M M achining) achining) General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.144 4.144 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long M M ộ ộ t t s s ố ố s s ả ả n n ph ph ẩ ẩ m m c c ủ ủ a a phương phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng tia tia l l ử ử a a đi đi ệ ệ n n 2 General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.145 4.145 - - Đ Đ ặ ặ c c đi đi ể ể m m HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long + + Gia Gia công công kim kim lo lo ạ ạ i i b b ằ ằ ng ng tia tia l l ử ử a a đi đi ệ ệ n n l l à à m m ộ ộ t t d d ạ ạ ng ng gia gia công công b b ằ ằ ng ng ph ph ó ó ng ng tia tia l l ử ử a a đi đi ệ ệ n n đ đ ể ể ăn ăn mòn mòn v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u gia gia công công , , khi khi truy truy ề ề n n năng năng lư lư ợ ợ ng ng qua qua rãnh rãnh d d ẫ ẫ n n đ đ i i ệ ệ n n + + Ch Ch ấ ấ t t lư lư ợ ợ ng ng gia gia công công không không ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c t t í í nh nh ch ch ấ ấ t t cơ cơ lý lý c c ủ ủ a a v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u m m à à ch ch ỉ ỉ ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c c c á á c c thông thông s s ố ố v v ề ề nhi nhi ệ ệ t t - - Nguyên Nguyên lý lý gia gia công công + + Dòng Dòng đi đi ệ ệ n n m m ộ ộ t t chi chi ề ề u u t t ừ ừ ngu ngu ồ ồ n n qua qua bi bi ế ế n n tr tr ở ở R R n n ạ ạ p p v v à à o o t t ụ ụ C C + + Khi Khi khe khe h h ở ở gi gi ữ ữ a a hai hai đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c đ đ ủ ủ b b é é → → xu xu ấ ấ t t hi hi ệ ệ n n tia tia l l ử ử a a đi đi ệ ệ n n , , ch ch ọ ọ c c th th ủ ủ ng ng l l ớ ớ p p c c á á ch ch đi đi ệ ệ n n gi gi ữ ữ a a hai hai đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c , , t t ạ ạ o o nên nên rãnh rãnh d d ẫ ẫ n n đi đi ệ ệ n n . . Nhi Nhi ệ ệ t t đ đ ộ ộ ở ở v v ù ù ng ng n n à à y y lên lên đ đ ế ế n n h h à à ng ng ng ng à à n n đ đ ộ ộ l l à à m m ch ch ả ả y y l l ỏ ỏ ng ng , , đ đ ố ố t t ch ch á á y y ph ph ầ ầ n n kim kim lo lo ạ ạ i i trên trên b b ề ề m m ặ ặ t t gia gia công công ( ( c c ự ự c c dương dương ) ) v v à à t t ạ ạ o o nên nên h h ì ì nh nh d d ạ ạ ng ng c c ầ ầ n n thi thi ế ế t t t t ù ù y y theo theo h h ì ì nh nh d d ạ ạ ng ng c c ủ ủ a a đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ ( ( c c ự ự c c âm âm ) ) General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.146 4.146 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long + + Trong Trong qu qu á á tr tr ì ì nh nh ph ph ó ó ng ng đi đi ệ ệ n n , , xu xu ấ ấ t t hi hi ệ ệ n n s s ự ự ion ion ho ho á á c c ự ự c c m m ạ ạ nh nh ở ở v v ù ù ng ng t t á á c c d d ụ ụ ng ng v v à à t t ạ ạ o o nên nên á á p p l l ự ự c c va va đ đ ậ ậ p p r r ấ ấ t t l l ớ ớ n n , , h h ắ ắ t t kim kim lo lo ạ ạ i i b b ị ị ph ph á á h h ỏ ỏ ng ng ra ra kh kh ỏ ỏ i i v v ù ù ng ng gia gia công công dư dư ớ ớ i i d d ạ ạ ng ng nh nh ữ ữ ng ng h h ạ ạ t t nh nh ỏ ỏ h h ì ì nh nh c c ầ ầ u u + + To To à à n n b b ộ ộ qu qu á á tr tr ì ì nh nh trên trên x x ả ả y y ra ra trong trong th th ờ ờ i i gian gian r r ấ ấ t t ng ng ắ ắ n n . . Sau Sau th th ờ ờ i i gian gian ph ph ó ó ng ng đi đi ệ ệ n n , , m m ạ ạ ch ch tr tr ở ở l l ạ ạ i i tr tr ạ ạ ng ng th th á á i i ban ban đ đ ầ ầ u u v v à à khi khi đi đi ệ ệ n n á á p p c c ủ ủ a a t t ụ ụ đư đư ợ ợ c c nâng nâng lên lên đ đ ế ế n n m m ứ ứ c c đ đ ủ ủ đ đ ể ể ph ph ó ó ng ng đi đi ệ ệ n n , , qu qu á á tr tr ì ì nh nh trên trên l l ạ ạ i i x x ả ả y y ra ra ở ở đi đi ể ể m m c c ó ó kho kho ả ả ng ng c c á á ch ch g g ầ ầ n n nh nh ấ ấ t t + + Đ Đ ể ể đ đ ả ả m m b b ả ả o o cho cho qu qu á á tr tr ì ì nh nh gia gia công công l l à à liên liên t t ụ ụ c c , , đi đi ề ề u u khi khi ể ể n n đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ đi đi xu xu ố ố ng ng sao sao cho cho khe khe h h ở ở gi gi ữ ữ a a hai hai đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c l l à à không không đ đ ổ ổ i i v v à à ứ ứ ng ng v v ớ ớ i i đi đi ệ ệ n n á á p p n n ạ ạ p p v v à à o o t t ụ ụ C C 3 General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.147 4.147 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long + + Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh ph ph ó ó ng ng đi đi ệ ệ n n ở ở v v ù ù ng ng gia gia công công như như sau sau Dư Dư ớ ớ i i t t á á c c d d ụ ụ ng ng c c ủ ủ a a đi đi ệ ệ n n trư trư ờ ờ ng ng , , c c á á c c ion ion dương dương t t ự ự do do v v à à c c á á c c electron electron đư đư ợ ợ c c gia gia t t ố ố c c , , t t ạ ạ o o nên nên m m ộ ộ t t kênh kênh d d ẫ ẫ n n đi đi ệ ệ n n . . Tia Tia l l ử ử a a đi đi ệ ệ n n h h ì ì nh nh th th à à nh nh t t ạ ạ i i đây đây do do va va ch ch ạ ạ m m c c ủ ủ a a c c á á c c ion (+) ion (+) v v à à electron ( electron ( - - ) ) d d ẫ ẫ n n đ đ ế ế n n h h ì ì nh nh th th à à nh nh dòng dòng plasma plasma Vi Vi ệ ệ c c va va ch ch ạ ạ m m gi gi ữ ữ a a c c á á c c ion ion v v à à electron electron t t ạ ạ o o ra ra nhi nhi ệ ệ t t đ đ ộ ộ cao cao trên trên c c ả ả hai hai c c ự ự c c c c ủ ủ a a dòng dòng kh kh í í . . Đ Đ ồ ồ ng ng th th ờ ờ i i , , nhi nhi ệ ệ t t đ đ ộ ộ cao cao t t ạ ạ i i hai hai c c ự ự c c l l à à m m ch ch ả ả y y v v à à ho ho á á hơi hơi c c á á c c ph ph ầ ầ n n c c ủ ủ a a v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u S S ự ự ph ph ó ó ng ng đi đi ệ ệ n n ch ch ấ ấ m m d d ứ ứ t t , , dòng dòng plasma plasma t t ắ ắ t t . . Đi Đi ệ ệ n n c c ự ự c c ho ho à à tan tan trong trong dung dung d d ị ị ch ch c c á á ch ch đi đi ệ ệ n n v v à à đư đư ợ ợ c c đưa đưa ra ra ngo ngo à à i i General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.148 4.148 - - Kh Kh ả ả năng năng công công ngh ngh ệ ệ HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long + + Ch Ch ỉ ỉ c c ó ó th th ể ể gia gia công công đư đư ợ ợ c c nh nh ữ ữ ng ng v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u d d ẫ ẫ n n đi đi ệ ệ n n ( ( kim kim lo lo ạ ạ i i , , h h ợ ợ p p kim kim , , … … ). ). C C ó ó th th ể ể t t ạ ạ o o nên nên nh nh ữ ữ ng ng h h ì ì nh nh d d ạ ạ ng ng ph ph ứ ứ c c t t ạ ạ p p t t ù ù y y thu thu ộ ộ c c v v à à h h ì ì nh nh d d ạ ạ ng ng tương tương ứ ứ ng ng c c ủ ủ a a di di ệ ệ n n c c ự ự c c d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ + + Đ Đ ộ ộ b b ó ó ng ng b b ề ề m m ặ ặ t t gia gia công công thông thông thư thư ờ ờ ng ng đ đ ạ ạ t t Ra Ra = 6,3~3,2 = 6,3~3,2 µ µ m, m, v v ớ ớ i i h h ợ ợ p p kim kim c c ứ ứ ng ng c c ó ó th th ể ể đ đ ạ ạ t t Ra Ra = 1,6~0,8 = 1,6~0,8 µ µ m. m. V V ậ ậ t t li li ệ ệ u u đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ hay hay d d ù ù ng ng l l à à đ đ ồ ồ ng ng thau thau , , đ đ ồ ồ ng ng đ đ ỏ ỏ , , nhôm nhôm , gang , gang t t ù ù y y theo theo v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u gia gia công công v v à à ch ch ấ ấ t t lư lư ợ ợ ng ng , , năng năng su su ấ ấ t t yêu yêu c c ầ ầ u u 4 General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.149 4.149 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long - - M M ộ ộ t t s s ố ố phương phương ph ph á á p p gia gia công công EDM EDM General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.150 4.150 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long II. II. Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng ch ch ù ù m m tia tia laser (laser beam machining) laser (laser beam machining) - - Đ Đ ặ ặ c c đi đi ể ể m m + + Tia Tia laser laser l l à à ch ch ù ù m m tia tia á á nh nh s s á á ng ng đơn đơn s s ắ ắ c c , , c c ó ó t t í í nh nh đ đ ị ị nh nh hư hư ớ ớ ng ng cao cao , , bư bư ớ ớ c c s s ó ó ng ng r r ấ ấ t t ng ng ắ ắ n n nên nên c c ó ó th th ể ể d d ù ù ng ng h h ệ ệ th th ố ố ng ng quang quang h h ọ ọ c c t t ậ ậ p p trung trung n n ó ó trên trên m m ộ ộ t t di di ệ ệ n n t t í í ch ch r r ấ ấ t t nh nh ỏ ỏ , , c c ó ó m m ậ ậ t t đ đ ộ ộ năng năng lư lư ợ ợ ng ng r r ấ ấ t t cao cao → → nhi nhi ệ ệ t t đ đ ộ ộ lên lên đ đ ế ế n n h h à à ng ng ng ng à à n n đ đ ộ ộ , , c c ó ó th th ể ể nung nung n n ó ó ng ng , , l l à à m m ch ch ả ả y y v v à à đ đ ố ố t t ch ch á á y y kim kim lo lo ạ ạ i i ở ở v v ù ù ng ng n n ó ó t t á á c c d d ụ ụ ng ng v v à à o o + + B B ả ả n n ch ch ấ ấ t t : : Trong Trong v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u laser laser c c ó ó nh nh ữ ữ ng ng ion ion ho ho ạ ạ t t t t í í nh nh . . Khi Khi nh nh ữ ữ ng ng ion ion n n à à y y đư đư ợ ợ c c k k í í ch ch th th í í ch ch lên lên m m ứ ứ c c năng năng lư lư ợ ợ ng ng cao cao v v à à t t ụ ụ t t xu xu ố ố ng ng m m ứ ứ c c năng năng lư lư ợ ợ ng ng cơ cơ s s ở ở → → ph ph á á t t ra ra nh nh ữ ữ ng ng l l ư ư ợ ợ ng ng t t ử ử , , nh nh ữ ữ ng ng lư lư ợ ợ ng ng t t ử ử n n à à y y b b ắ ắ n n v v à à o o c c á á c c ion ion kh kh á á c c v v à à c c á á c c ion ion kh kh á á c c n n à à y y c c ũ ũ ng ng ph ph á á t t ra ra c c á á c c lư lư ợ ợ ng ng t t ử ử c c ứ ứ như như m m ộ ộ t t dây dây chuy chuy ề ề n n ph ph ả ả n n ứ ứ ng ng l l à à m m tăng tăng r r ấ ấ t t nhanh nhanh s s ố ố h h ạ ạ t t lư lư ợ ợ ng ng t t ử ử . . N N ế ế u u d d ù ù ng ng thêm thêm nh nh ữ ữ ng ng b b ộ ộ c c ộ ộ ng ng hư hư ở ở ng ng quang quang h h ọ ọ c c th th ì ì t t ố ố c c đ đ ộ ộ tăng tăng c c ủ ủ a a nh nh ữ ữ ng ng h h ạ ạ t t lư lư ợ ợ ng ng t t ử ử c c à à ng ng nhanh nhanh , , l l ớ ớ n n hơn hơn v v à à ph ph á á t t ra ra tia tia laser laser 5 General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.151 4.151 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long Bộ phận cung cấp và điều khiển 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. Bộ phận cung cấp và điều khiển 2. Bộ phận phản xạ ánh sáng 3. Đèn phát xung 4. Thanh hồng ngọc 5,6. Gương phản xạ 7. Thấu kính hội tụ 8. Chi tiết gia công 9. Bàn gá chi tiết - - Nguyên Nguyên lý lý gia gia công công + + Ngu Ngu ồ ồ n n đi đi ệ ệ n n c c ấ ấ p p qua qua bi bi ế ế n n th th ế ế v v à à n n ắ ắ n n dòng dòng n n ạ ạ p p v v à à o o h h ệ ệ th th ố ố ng ng t t ụ ụ . . Đi Đi ệ ệ n n á á p p t t ố ố i i đa đa c c ủ ủ a a t t ụ ụ l l à à 2kV 2kV đ đ ể ể đi đi ề ề u u khi khi ể ể n n s s ự ự ph ph ó ó ng ng đi đi ệ ệ n n t t ớ ớ i i đ đ è è n n ph ph á á t t xung xung 3 3 đ đ ặ ặ t t ở ở m m ộ ộ t t trong trong hai hai tâm tâm c c ủ ủ a a b b ộ ộ ph ph ậ ậ n n ph ph ả ả n n x x ạ ạ á á nh nh s s á á ng ng 2 ( 2 ( ti ti ế ế t t di di ệ ệ n n ngang ngang h h ì ì nh nh ellipse ellipse ) ) + + Khi Khi đ đ è è n n ph ph á á t t s s á á ng ng , , to to à à n n b b ộ ộ năng năng lư lư ợ ợ ng ng s s ẽ ẽ t t ậ ậ p p trung trung v v à à o o v v ị ị tr tr í í đ đ ặ ặ t t thanh thanh h h ồ ồ ng ng ng ng ọ ọ c c 4 4 + + C C á á c c ion ion c c ủ ủ a a thanh thanh h h ồ ồ ng ng ng ng ọ ọ c c b b ị ị k k í í ch ch lên lên m m ứ ứ c c năng năng lư lư ợ ợ ng ng cao cao , , khi khi t t ụ ụ t t xu xu ố ố ng ng s s ẽ ẽ ph ph á á t t ra ra nh nh ữ ữ ng ng lư lư ợ ợ ng ng t t ử ử 3+ Cr + + H H ệ ệ quang quang h h ọ ọ c c 7 7 t t ậ ậ p p trung trung ch ch ù ù m m tia tia v v à à t t á á c c d d ụ ụ ng ng lên lên v v ậ ậ t t gia gia công công 8 8 đ đ ặ ặ t t trên trên b b à à n n m m á á y y 9 9 + + Nh Nh ờ ờ h h ệ ệ dao dao đ đ ộ ộ ng ng gương gương ph ph ẳ ẳ ng ng 5 5 v v à à 6, 6, nh nh ữ ữ ng ng lư lư ợ ợ ng ng t t ử ử n n à à y y s s ẽ ẽ đi đi l l ạ ạ i i nhi nhi ề ề u u l l ầ ầ n n qua qua thanh thanh h h ồ ồ ng ng ng ng ọ ọ c c v v à à k k í í ch ch th th í í ch ch c c á á c c ion ion kh kh á á c c đ đ ể ể r r ồ ồ i i c c ù ù ng ng ph ph ó ó ng ng ra ra ch ch ù ù m m tia tia lư lư ợ ợ ng ng t t ử ử 3+ Cr General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.152 4.152 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long + + Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh t t á á c c d d ụ ụ ng ng c c ủ ủ a a ch ch ù ù m m tia tia laser laser v v à à o o v v ị ị tr tr í í gia gia công công như như sau sau   V V ậ ậ t t li li ệ ệ u u gia gia công công h h ú ú t t năng năng lư lư ợ ợ ng ng c c ủ ủ a a ch ch ù ù m m tia tia laser laser v v à à chuy chuy ể ể n n năng năng lư lư ợ ợ ng ng n n à à y y th th à à nh nh nhi nhi ệ ệ t t năng năng   Đ Đ ố ố t t n n ó ó ng ng v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u gia gia công công đ đ ế ế n n nhi nhi ệ ệ t t đ đ ộ ộ c c ó ó th th ể ể ph ph á á h h ỏ ỏ ng ng v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u đ đ ó ó   Ph Ph á á h h ỏ ỏ ng ng v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u gia gia công công v v à à đ đ ẩ ẩ y y ch ch ú ú ng ng ra ra kh kh ỏ ỏ i i v v ù ù ng ng gia gia công công   V V ậ ậ t t li li ệ ệ u u gia gia công công ngu ngu ộ ộ i i d d ầ ầ n n sau sau khi khi ch ch ù ù m m tia tia laser laser t t á á c c d d ụ ụ ng ng xong xong - - Kh Kh ả ả năng năng công công ngh ngh ệ ệ + + R R ấ ấ t t hi hi ệ ệ u u qu qu ả ả khi khi d d ù ù ng ng đ đ ể ể g g ia ia công công l l ỗ ỗ nh nh ỏ ỏ . . Đư Đư ờ ờ ng ng k k í í nh nh nh nh ỏ ỏ nh nh ấ ấ t t c c ó ó th th ể ể đ đ ạ ạ t t đ đ ế ế n n 4 4 µ µ m m + + Gia Gia công công đư đư ợ ợ c c c c á á c c lo lo ạ ạ i i v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u kh kh á á c c nhau nhau như như kim kim lo lo ạ ạ i i , , th th ạ ạ ch ch anh anh , , kim kim cương cương , , rubi rubi , , … … + + Chi Chi ề ề u u sâu sâu l l ỗ ỗ c c ó ó th th ể ể đ đ ạ ạ t t 12,7mm 12,7mm 6 General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.153 4.153 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long III. III. Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng si si êu êu âm âm (ultrasonic machining) (ultrasonic machining) - - Đ Đ ặ ặ c c đi đi ể ể m m + + Gia Gia công công kim kim lo lo ạ ạ i i b b ằ ằ ng ng siêu siêu âm âm l l à à m m ộ ộ t t d d ạ ạ ng ng c c ủ ủ a a gia gia công công cơ cơ + + B B ả ả n n ch ch ấ ấ t t l l à à d d ù ù ng ng năng năng lư lư ợ ợ ng ng va va đ đ ậ ậ p p đ đ ồ ồ ng ng th th ờ ờ i i c c ủ ủ a a m m ộ ộ t t s s ố ố r r ấ ấ t t l l ớ ớ n n c c á á c c h h ạ ạ t t m m à à i i c c ó ó t t ầ ầ n n s s ố ố va va đ đ ậ ậ p p cao cao lên lên m m ặ ặ t t gia gia công công đ đ ể ể t t á á ch ch nh nh ữ ữ ng ng h h ạ ạ t t kim kim lo lo ạ ạ i i r r ấ ấ t t nh nh ỏ ỏ , , c c ó ó k k í í ch ch thư thư ớ ớ c c v v à à i i µ µ m m - - Nguyên Nguyên lý lý gia gia công công 1 2 3 4 5 6 7 + Dao + Dao đ đ ộ ộ ng ng c c ó ó t t ầ ầ n n s s ố ố cao cao (16~20KHz) (16~20KHz) t t ừ ừ m m á á y y ph ph á á t t siêu siêu âm âm truy truy ề ề n n đ đ ế ế n n bi bi ế ế n n t t ử ử . . Ở Ở đây đây dao dao đ đ ộ ộ ng ng đi đi ệ ệ n n đư đư ợ ợ c c bi bi ế ế n n th th à à nh nh dao dao đ đ ộ ộ ng ng cơ cơ h h ọ ọ c c c c ù ù ng ng t t ầ ầ n n s s ố ố , , biên biên đ đ ộ ộ dao dao đ đ ộ ộ ng ng kho kho ả ả ng ng 5~10 5~10 µ µ m m + + Thanh Thanh truy truy ề ề n n s s ó ó ng ng truy truy ề ề n n dao dao đ đ ộ ộ ng ng c c ầ ầ n n thi thi ế ế t t t t ừ ừ bi bi ế ế n n t t ử ử đ đ ế ế n n d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ đ đ ể ể gia gia công công kim kim lo lo ạ ạ i i + Dung + Dung d d ị ị ch ch h h ạ ạ t t m m à à i i đư đư ợ ợ c c đưa đưa v v à à o o v v ù ù ng ng gia gia công công dư dư ớ ớ i i đ đ ầ ầ u u d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ + + T T ổ ổ ng ng h h ợ ợ p p chuy chuy ể ể n n đ đ ộ ộ ng ng dao dao đ đ ộ ộ ng ng c c ủ ủ a a đ đ ầ ầ u u d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ v v à à t t á á c c d d ụ ụ ng ng c c ủ ủ a a h h ạ ạ t t m m à à i i s s ẽ ẽ ch ch é é p p l l ạ ạ i i h h ì ì nh nh th th ù ù c c ủ ủ a a d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ trên trên v v ậ ậ t t gia gia công công đư đư ợ ợ c c g g á á đ đ ặ ặ t t trên trên b b à à n n m m á á y y General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.154 4.154 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long - - Kh Kh ả ả năng năng công công ngh ngh ệ ệ + + Gia Gia công công đư đư ợ ợ c c c c ả ả v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u kim kim lo lo ạ ạ i i l l ẫ ẫ n n v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u b b á á n n d d ẫ ẫ n n v v à à v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u phi phi kim kim lo lo ạ ạ i i + + Khi Khi chi chi ti ti ế ế t t gia gia công công c c ố ố đ đ ị ị nh nh , , c c ó ó th th ể ể gia gia công công đư đư ợ ợ c c l l ỗ ỗ thông thông hay hay không không thông thông , , l l ỗ ỗ đ đ ị ị nh nh h h ì ì nh nh th th ẳ ẳ ng ng ho ho ặ ặ c c cong, cong, c c ắ ắ t t rãnh rãnh , , c c ắ ắ t t đ đ ứ ứ t t , , … … + + Khi Khi cung cung c c ấ ấ p p cho cho phôi phôi hay hay d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ thêm thêm m m ộ ộ t t chuy chuy ể ể n n đ đ ộ ộ ng ng ph ph ụ ụ th th ì ì c c ó ó th th ể ể th th ự ự c c hi hi ệ ệ n n đư đư ợ ợ c c c c á á c c nguyên nguyên công công phay phay , , m m à à i i , , ti ti ệ ệ n n , , c c ắ ắ t t đ đ ứ ứ t t , , c c ắ ắ t t ren ren , , … … - - V V ậ ậ t t li li ệ ệ u u ch ch ế ế t t ạ ạ o o d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ + + Th Th é é p p carbon carbon như như C45, C45, th th é é p p d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ như như Y8A, YA, Y8A, YA, th th é é p p h h ợ ợ p p kim kim như như 40X, 60 40X, 60 Γ Γ , , … … + + H H ạ ạ t t m m à à i i thư thư ờ ờ ng ng d d ù ù ng ng : : cacbit cacbit bo bo , , cacbit cacbit silic silic , , korun korun đi đi ệ ệ n n , , b b ộ ộ t t kim kim cương cương + + Ch Ch ấ ấ t t l l ỏ ỏ ng ng trong trong d d ạ ạ ng ng huy huy ề ề n n ph ph ù ù c c ó ó ý ý ngh ngh ĩ ĩ a a r r ấ ấ t t quan quan tr tr ọ ọ ng ng trong trong vi vi ệ ệ c c gia gia công công . . Ch Ch ấ ấ t t l l ỏ ỏ ng ng thư thư ờ ờ ng ng l l à à nư nư ớ ớ c c , , d d ầ ầ u u maz maz ú ú t t , , d d ầ ầ u u ho ho ả ả , , c c ồ ồ n n , , d d ầ ầ u u m m á á y y , , d d ầ ầ u u gai gai , , d d ầ ầ u u bi bi ế ế n n th th ế ế v v à à d d ầ ầ u u grixêrin grixêrin + + Đ Đ ộ ộ ch ch í í nh nh x x á á c c gia gia công công b b ằ ằ ng ng siêu siêu âm âm ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c nhi nhi ề ề u u y y ế ế u u t t ố ố trong trong đ đ ó ó nh nh ữ ữ ng ng y y ế ế u u t t ố ố cơ cơ b b ả ả n n l l à à đ đ ộ ộ đ đ ồ ồ ng ng nh nh ấ ấ t t c c ủ ủ a a h h ạ ạ t t m m à à i i , , s s ự ự t t ồ ồ n n t t ạ ạ i i dao dao đ đ ộ ộ ng ng ngang ngang c c ủ ủ a a d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ , , ch ch ế ế đ đ ộ ộ gia gia công công , , đ đ ộ ộ mòn mòn c c ủ ủ a a d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ , , … … - - Như Như ợ ợ c c đi đi ể ể m m : : d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ mòn mòn kh kh á á nhanh nhanh 7 General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.155 4.155 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long IV. IV. Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công đi đi ệ ệ n n ho ho á á (electrochemical machining) (electrochemical machining) - - Đ Đ ặ ặ c c đi đi ể ể m m + + C C ó ó th th ể ể gia gia công công đư đư ợ ợ c c nhi nhi ề ề u u d d ạ ạ ng ng b b ề ề m m ặ ặ t t ph ph ứ ứ c c t t ạ ạ p p + + Kh Kh ả ả năng năng gia gia công công không không ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o cơ cơ t t í í nh nh c c ủ ủ a a v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u m m à à ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o th th à à nh nh ph ph ầ ầ n n ho ho á á h h ọ ọ c c c c ủ ủ a a n n ó ó + + Đi Đi ệ ệ n n c c ự ự c c d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ n n ó ó i i chung chung không không b b ị ị mòn mòn + + C C ó ó th th ể ể đ đ ạ ạ t t năng năng su su ấ ấ t t cao cao so so v v ớ ớ i i c c á á c c phương phương ph ph á á p p gia gia công công kh kh á á c c trong trong nh nh ó ó m m phương phương ph ph á á p p đi đi ệ ệ n n v v ậ ậ t t lý lý v v à à đi đi ệ ệ n n ho ho á á + + Khi Khi nâng nâng cao cao năng năng su su ấ ấ t t th th ì ì đ đ ộ ộ b b ó ó ng ng tăng tăng . . Đây Đây l l à à đ đ ặ ặ c c đi đi ể ể m m m m à à ch ch ỉ ỉ phương phương ph ph á á p p n n à à y y m m ớ ớ i i c c ó ó General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.156 4.156 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long - - Nguyên Nguyên lý lý gia gia công công + + Th Th ự ự c c ch ch ấ ấ t t c c ủ ủ a a phương phương ph ph á á p p n n à à y y l l à à qu qu á á tr tr ì ì nh nh ho ho à à tan tan đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c dương dương trong trong môi môi trư trư ờ ờ ng ng ch ch ấ ấ t t đi đi ệ ệ n n phân phân khi khi c c ó ó dòng dòng đi đi ệ ệ n n đi đi qua qua + + Đi Đi ệ ệ n n c c ự ự c c dương dương l l à à v v ậ ậ t t gia gia công công v v à à đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c âm âm l l à à d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ . . D D ụ ụ ng ng c c ụ ụ c c ó ó d d ạ ạ ng ng âm âm b b ả ả n n c c ủ ủ a a m m ặ ặ t t gia gia công công + + Cư Cư ờ ờ ng ng đ đ ộ ộ dòng dòng đi đi ệ ệ n n đi đi qua qua hai hai đi đi ể ể m m tương tương ứ ứ ng ng trên trên chi chi ti ti ế ế t t gia gia công công v v à à v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u gia gia công công t t ỉ ỉ l l ệ ệ ngh ngh ị ị ch ch v v ớ ớ i i kho kho ả ả ng ng c c á á ch ch gi gi ữ ữ a a hai hai đi đi ể ể m m đ đ ó ó → → Như Như v v ậ ậ y y ở ở c c á á c c đi đi ể ể m m kh kh á á c c nhau nhau trên trên c c ự ự c c dương dương c c ó ó kho kho ả ả ng ng c c á á ch ch t t ớ ớ i i đi đi ể ể m m tương tương ứ ứ ng ng trên trên c c ự ự c c âm âm m m à à kh kh á á c c nhau nhau th th ì ì t t ố ố c c đ đ ộ ộ ho ho à à tan tan v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u c c ủ ủ a a c c ự ự c c dương dương v v à à o o ch ch ấ ấ t t đi đi ệ ệ n n phân phân s s ẽ ẽ kh kh á á c c nhau nhau . Do . Do đ đ ó ó , , c c ó ó th th ể ể t t ạ ạ o o nên nên đư đư ợ ợ c c h h ì ì nh nh th th ù ù b b ấ ấ t t k k ỳ ỳ tương tương ứ ứ ng ng v v ớ ớ i i h h ì ì nh nh th th ù ù c c ủ ủ a a đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c âm âm 8 General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.157 4.157 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long - - Yêu Yêu c c ầ ầ u u v v ề ề dung dung d d ị ị ch ch đi đi ệ ệ n n phân phân v v à à h h ì ì nh nh th th ứ ứ c c gia gia công công + + Ch Ch ấ ấ t t đi đi ệ ệ n n phân phân d d ù ù ng ng trong trong gai gai công công đi đi ệ ệ n n ho ho á á c c ó ó nhi nhi ề ề u u lo lo ạ ạ i i kh kh á á c c nhau nhau mi mi ễ ễ n n l l à à d d ễ ễ ho ho à à tan tan trong trong nư nư ớ ớ c c v v à à d d ễ ễ k k ế ế t t h h ợ ợ p p v v ớ ớ i i kim kim lo lo ạ ạ i i gia gia công công t t ạ ạ o o th th à à nh nh m m ộ ộ t t h h ợ ợ p p ch ch ấ ấ t t d d ễ ễ t t á á ch ch kh kh ỏ ỏ i i v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u gia gia công công - - Kh Kh ả ả năng năng công công ngh ngh ệ ệ + + Ch Ch ỉ ỉ c c ó ó th th ể ể gia gia công công đư đư ợ ợ c c nh nh ữ ữ ng ng v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u d d ẫ ẫ n n đi đi ệ ệ n n ( ( kim kim lo lo ạ ạ i i , , h h ợ ợ p p kim kim , , … … ) ) + + Gia Gia công công c c á á c c b b ề ề m m ặ ặ t t ph ph ứ ứ c c t t ạ ạ p p , , đ đ ộ ộ ch ch í í nh nh x x á á c c chi chi ti ti ế ế t t ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o đ đ ộ ộ ch ch í í nh nh x x á á c c ch ch ế ế t t ạ ạ o o đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.158 4.158 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long V. V. Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công m m à à i i đi đi ệ ệ n n ho ho á á (electrochemical grinding machining) (electrochemical grinding machining) - - Đ Đ ặ ặ c c đi đi ể ể m m + + L L à à phươngph phươngph á á p p t t ổ ổ ng ng h h ợ ợ p p c c á á c c t t á á c c d d ụ ụ ng ng c c ủ ủ a a phương phương ph ph á á p p gia gia công công đi đi ệ ệ n n h h ó ó a a v v à à phương phương ph ph á á p p cơ cơ h h ọ ọ c c c c ủ ủ a a h h ạ ạ t t m m à à i i + + Kh Kh ả ả năng năng gia gia công công không không ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o cơ cơ t t í í nh nh c c ủ ủ a a v v ậ ậ t t li li ệ ệ u u m m à à ph ph ụ ụ thu thu ộ ộ c c v v à à o o th th à à nh nh ph ph ầ ầ n n ho ho á á h h ọ ọ c c c c ủ ủ a a n n ó ó + + Đi Đi ệ ệ n n c c ự ự c c d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ n n ó ó i i chung chung không không b b ị ị mòn mòn + + C C ó ó th th ể ể đ đ ạ ạ t t năng năng su su ấ ấ t t cao cao so so v v ớ ớ i i c c á á c c phương phương ph ph á á p p gia gia công công kh kh á á c c trong trong nh nh ó ó m m phương phương ph ph á á p p đi đi ệ ệ n n v v ậ ậ t t lý lý v v à à đi đi ệ ệ n n ho ho á á + + C C ó ó th th ể ể đ đ ạ ạ t t năng năng su su ấ ấ t t cao cao so so v v ớ ớ i i c c á á c c phương phương ph ph á á p p gia gia công công kh kh á á c c trong trong nh nh ó ó m m phương phương ph ph á á p p đi đi ệ ệ n n v v ậ ậ t t lý lý v v à à đi đi ệ ệ n n ho ho á á 9 General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.159 4.159 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long - - Nguyên Nguyên lý lý gia gia công công 1 2 3 4 5 6 Sơ Sơ đ đ ồ ồ m m à à i i đi đi ệ ệ n n ho ho á á m m ặ ặ t t tr tr ụ ụ ngo ngo à à i i + + Khi Khi gia gia công công , , đ đ á á m m à à i i l l à à đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c âm âm , chi , chi ti ti ế ế t t gia gia công công l l à à c c ự ự c c dương dương + + C C á á c c h h ạ ạ t t m m à à i i nhô nhô lên lên t t ạ ạ o o khe khe h h ở ở gi gi ữ ữ a a chi chi ti ti ế ế t t v v à à đ đ á á . . Khe Khe h h ở ở n n à à y y ch ch ứ ứ a a đ đ ầ ầ y y dung dung d d ị ị ch ch ch ch ấ ấ t t đi đi ệ ệ n n phân phân . . Khi Khi c c ó ó dòng dòng đi đi ệ ệ n n m m ộ ộ t t chi chi ề ề u u ch ch ạ ạ y y qua, qua, qu qu á á tr tr ì ì nh nh đi đi ệ ệ n n ho ho á á – – ho ho à à tan tan đi đi ệ ệ n n c c ự ự c c dương dương s s ẽ ẽ x x ả ả y y ra ra trong trong v v ù ù ng ng n n à à y y + + V V ậ ậ t t li li ệ ệ u u b b ị ị ho ho à à tan tan đư đư ợ ợ c c t t á á ch ch kh kh ỏ ỏ i i b b ề ề m m ặ ặ t t gia gia công công nh nh ờ ờ t t á á c c d d ụ ụ ng ng cơ cơ h h ọ ọ c c c c ủ ủ a a h h ạ ạ t t m m à à i i khi khi đ đ á á m m à à i i chuy chuy ể ể n n đ đ ộ ộ ng ng + + V V ậ ậ t t li li ệ ệ u u b b ị ị ho ho à à tan tan c c ù ù ng ng v v ớ ớ i i ch ch ấ ấ t t đi đi ệ ệ n n phân phân đư đư ợ ợ c c nh nh ữ ữ ng ng h h ạ ạ t t m m à à i i chuy chuy ể ể n n đ đ ộ ộ ng ng cu cu ố ố n n ra ra ngo ngo à à i i , , đ đ ồ ồ ng ng th th ờ ờ i i ch ch ấ ấ t t đi đi ệ ệ n n phân phân m m ớ ớ i i đư đư ợ ợ c c phun phun v v à à o o ch ch ứ ứ a a đ đ ầ ầ y y v v ù ù ng ng khe khe h h ở ở + + Khi Khi s s ử ử d d ụ ụ ng ng phương phương ph ph á á p p n n à à y y , , v v ậ ậ n n t t ố ố c c đ đ á á m m à à i i 20~30m/s, 20~30m/s, đi đi ệ ệ n n th th ế ế l l à à m m vi vi ệ ệ c c 6~8V, 6~8V, cư cư ờ ờ ng ng đ đ ộ ộ dòng dòng c c ó ó th th ể ể đ đ ế ế n n 2000A 2000A General Mechanical Engineering General Mechanical Engineering 4.160 4.160 HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department HCM City Univ. of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Nguyen Tan Tien Tien - - Phan Phan Hoang Long Hoang Long - - T T í í nh nh ch ch ấ ấ t t c c ủ ủ a a đ đ á á v v à à dung dung d d ị ị ch ch đi đi ệ ệ n n phân phân + + Đ Đ á á m m à à i i ph ph ả ả i i d d ẫ ẫ n n đi đi ệ ệ n n , , thông thông thư thư ờ ờ ng ng đ đ á á m m à à i i c c ó ó th th à à nh nh ph ph ầ ầ n n l l à à graphit graphit h h ạ ạ t t m m à à i i v v à à ch ch ấ ấ t t k k ế ế t t d d í í nh nh - - Kh Kh ả ả năng năng công công ngh ngh ệ ệ + + C C ó ó th th ể ể gia gia công công m m ặ ặ t t ph ph ẳ ẳ ng ng , , m m ặ ặ t t tr tr ụ ụ , , m m ặ ặ t t đ đ ị ị nh nh h h ì ì nh nh ho ho ặ ặ c c m m à à i i s s ắ ắ c c lư lư ỡ ỡ i i c c ắ ắ t t c c ủ ủ a a d d ụ ụ ng ng c c ụ ụ c c ắ ắ t t + + Dung Dung d d ị ị ch ch ch ch ấ ấ t t đi đi ệ ệ n n phân phân thư thư ờ ờ ng ng d d ù ù ng ng l l à à nư nư ớ ớ c c th th ủ ủ y y tinh tinh ho ho ặ ặ c c dung dung d d ị ị ch ch CaNO CaNO 3 3 . Hoang Long - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng siêu siêu âm âm - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng. . - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công b b ằ ằ ng ng đi đi ệ ệ n n ho ho á á h h ọ ọ c c - - Phương Phương ph ph á á p p gia gia công công