Bài giảng Công nghệ gia công tiên tiến: Chương 5 - ThS. Phạm Thanh Cường

Ñaùnh thuûng ñieän laø quaù trình taêng ñieän aùp giöõa 2 ñieän cöïc ñeán 1 giaù trò nhaát ñònh thì moâi tröôøng caùch ñieän giöõa hai ñieän cöïc bò ion hoùa, ñieän trôû giaûm, laøm cho [r]

(1)

GIẢNG DẠY: GV THS PHẠM THANH CƯỜNG

Mobile: 0968 315 333 Email: phamcuongtnut@gmail.com TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Click to buy NOW!

w

w .tr

acker-softwar

e.c

om ww Click to buy NOW!

.tr

acker-softwar

e.c

(2)

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TIÊN TIẾN

Chương 1: Tổng quan PPGC tiên tiến Chương 2: Các phương pháp gia công cơ

Chương 3: Các phương pháp gia cơng hóa

Chương 4: Các phương pháp gia cơng điện hóa Chương 5: Các phương pháp gia công nhiệt

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(3)

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

CHƯƠNG 5

PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG NHIỆT

A PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN - EDM B PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CẮT DÂY W-EDM

C PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CHÙM ĐIỆN TỬ – EBM D PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CHÙM TIA LASER - LBM E PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG PLASMA – PAC

(PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG HỒ QUANG)

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(4)

A- PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN – EDM Electric Discharge Machining - EDM

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(5)

Mục tiêu:

- Hiểu khái niệm gia công tia lửa điện - Hiểu nguyên lý gia công tia lửa điện

- Hiểu sở lý thuyết gia công tia lửa điện - Nắm thông số công nghệ.

- Biết số công nghệ gia công tia lửa điện

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(6)

NỘI DUNG CHÍNH

1 Khái niệm

2 Cơ sở lí thuyết

3 Nguyên lí gia công 4 Thiết bị dụng cụ

5 Các thông số công nghệ

6 Phịng cháy phòng hộ lao động

7 Các phương pháp gia công tia lửa điện 8 Đặc điểm phạm vi ứng dụng

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(7)

1 KHÁI NIỆM PPGC TIA LỬA ĐIỆN

Gia công tia lửa điện phương pháp gia công tiên tiến bóc tách lượng dư dựa sự nóng chảy bốc kim loại tác dụng điện nhiệt tia lửa điện phóng lên bề mặt chi tiết gia công.

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(8)

2 Cơ sở lý thuyết gia công tia lửa điện

Gia công tia lửa điện dựa tượng: - Hiện tượng đánh thủng điện

- Hiện tượng hồ quang điện - Hiện tượng tia lửa điện

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(9)

Đánh thủng điện

Đánh thủng điện trình tăng điện áp 2 điện cực đến giá trị định mơi trường cách điện hai điện cực bị ion hóa, điện trở giảm, làm cho dịng điện phóng qua mơi trường cách điện đó, tức môi trường cách điện trở nên dẫn điện. Đây tượng đánh thủng điện.

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(10)

Nguyên lí đánh thủng điện

- Do khoảng cách hai điện cực nhỏ, dòng điện lớn, làm phát sinh từ trường cường độ lớn giữa điện cực, từ trường làm cho dịng e bật ra khỏi catot, -> mơi trường bị oxi hóa-> điện trở mơi trường giảm môi trường trở nên dẫn điện

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(11)

Hồ quang điện

ĐN: Hồ quang điện q trình phóng điện tự lực xảy chất khí áp suất thường áp suất thấp đặt hai điện cực có hiệu điện không lớn.

Khi hồ quang điện xảy ra, nhiệt độ từ

2000-50000C, sinh nhiệt lượng lớn phát sáng.

Tia hồ quang dòng e ion âm phóng từ catot sang anot, đơi có ion dương.

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(12)

Nguyên lí hồ quang điện

Khi dịng điện tăng cao, điện áp thấp (vài chục V) làm tăng cường độï từ trường, tăng mật độ dòng điện, điện trở môi trường điện cực giảm, môi trường bị ion hóa trở nên dẫn điện.

Tại điện cực nhiệt độ tăng cao, xảy sự phát xạ nhiệt e, làm giãn nở kim loại, kim loại bị căng ra trở thành cầu chất lỏng nối liền điện cực, nhiệt độ cầu chất lỏng tiếp tục tăng, làm kim loại bốc và, dòng e (và ion âm) phóng từ catot sang anot, xuất hồ quang điện.

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(13)

Hiện tượng tia lửa điện

Hiện tượng tia lửa điện q trình phóng điện tự lực chất khí đặt hai điện cực điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hồ thành ion dương electron tự do.

Tia lửa điện xuất sau hồ quang điện với thờøi

gian ngắn 2.10-4 4.10-4 giây, nhiệt độ 12 0000C,

mật độ điện: 106 (A/cm2)

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(14)

Tính chất ăn mịn Hồ quang điện Tia lửa điện - Tia lửa điện: ăn mòn tập trung, đồng đều, dễ điều chỉnh so với hồ quang điện

- Hồ quang điện ăn mịn bềø rộng, khơng đồng đều, khó chỉnh, khó định hướng.

- Tia lửa điện ăn mòn điện cực dương nhiều hơn điện cực âm Năng lượng tia lửa điện, thời gian phóng vật liệu điện cực ảnh hưởng lớn đến ăn mòn

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(15)

Quá trình hình thành phóng tia lửa điện

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(16)

Pha 1: điện trường hai điện cực làm điện tử

phát từ catod gia tốc, chạy anod.

Pha 2: môi trường bị ion hóa, xuất vầng

quang điện tử, bao quanh bọt khí điện tích dương

Pha 3: Đám bọt khí hút e điện tích âm nên

làm thu hẹp dòng chạy điện tử.

Pha 4: Tia điện tử tập trung đến bề mặt anod.

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(17)

Pha 5: ï Tụ điện xả điện Do điện trở nhỏ, mà

cường độ dòng điện lớn (hàng chục ngàn ampe) tạo phóng tia lửa điện (thời gian ngắn)

- Dòng điện làm nóng chaûy anot

- Lực điện động làm bắn giọt kim loại ở anot vào bọt khí, vùng bọt khí nhiệt cao nên gây nổ -> tạo ăn mòn anot

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(18)

Pha 6: Điện áp tụ cân Bọt khí nguội, tạo

thành giọt dung dịch, điện tích tụ tái tạo lại.

Những ion dương với lượng nhỏ bắn phía catod làm catot bị ăn mòn (lượng nhỏ)

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(19)

3 Nguyên lí gia công

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c

(20)

Nguyên lí gia công

Ngun lí gia cơng tia lửa điện ăn mịn kim loại tia lửa điện nói sở lí thuyết.

Khi gia cơng: Chi tiết gắn với cực dương (anot) Dụng cụ găn cực âm (catot)

Hai điện cực đặt dung dịch cách điện ln có ion tự do.

Dịng điện chiều, tần số 50÷500 kHz, Điện áp 50÷300 V cường độ 0,1÷500 A

w

w .tr

acker-softwar

e.c

.tr

acker-softwar

e.c