Nghiên cứu về chất l-ợng chi tiết gia công và tối u hóa các thông

Một phần của tài liệu Tạo hình các bề mặt phức tạp và gia công trân máy cắt dây tia lửa điện (Trang 62 - 64)

công nghệ.

Đây là lĩnh vực tập trung nhiều nghiên cứu nhất về gia công vWEDM. Về chất l-ợng bề mặt chi tiết gia công, các nghiên cứu tập trung vào phân tích ảnh h-ởng đến độ nhấp nhô bề mặt của từng thông số công nghệ riêng biệt: Ie, ti khi gia công thép đúc DC53, chiều dày phôi h của các thép cứng OLC45, 42MoCr11, OSC7; tìm công thức biểu diễn ảnh h-ởng đồng thời của Ie và ti hay tổng hợp nhiều thông số: Ie, ti, to, Vgc, F, T… Từ đó, tìm ra giá trị tối -u với đa mục tiêu: năng suất cao nhất, độ nhấp nhô bề mặt và khe hở bề mặt bên nhỏ nhất bằng ph-ơng pháp Taguchi, phân tích biến ANOVA. ứng dụng mạng nơron (Neural Networks) để phân tích, dự đoán giá trị độ nhám, từ đó đánh giá sai số với độ nhấp nhô thực và đ-a ra mô hình ảnh h-ởng của các thông số ti, to, Uz, Vgc, T đến độ nhấp nhô bề mặt… Tiến hành tối -u hóa các thông số công nghệ với các hàm mục tiêu cụ thể, tìm ra giá trị của bộ thông số công nghệ t-ơng ứng với mục tiêu đề ra, thiết lập bảng tra giá trị các thông số công nghệ t-ơng ứng với vật liệu gia công cụ thể, giúp ng-ời vận hành máy đ-ợc thuận tiện, tiết kiệm năng l-ợng, nâng cao chất l-ợng quá trình gia công.

Nghiên cứu về ứng suât d- ch-a nhiều cả trong và ngoài n-ớc do việc xác định ứng suất d- rất khó khăn.

Nghiên cứu về độ cứng tế vi lớp bề mặt tập trung chung chủ yếu vào xác định chiều dày, cấu trúc tế vi lớp trắng, lớp ảnh h-ởng nhiệt. Kết quả cho thấy

rằng: lớp trắng không chứa nhiều cấu trúc vô định hình và mactensit đ-ợc tìm thấy với số l-ợng rất bé, mà thực chất lớp trắng gồm những cấu trúc dạng nhánh cây của cementit (FeC3) có độ cứng khoảng 700 – 1400 HV, nhờ đó lớp này mới có độ cứng cao. Một h-ớng nghiên cứu khác là nghiên cứu sự hình thành các vết nứt tế vi để tìm cách khắc phục, kết quả: với phôi thép, các vết nứt tế vi th-ờng xuất hiện ở biên giới giữa lớp trắng và lớp ảnh h-ởng nhiệt; trong khi với lớp phôi nhôm, các vết nứt xảy ra dọc theo đ-ờng bao của các hạt trong lớp ảnh h-ởng nhiệt; hoặc sử dụng các nguyên tố hợp kim W, Mn, Mo, Co ở dạng bột đ-a vào trong dung dịch điện môi nhằm tăng đ-ợc độ cứng tế vi, giảm đ-ợc ăn mòn.

Về độ chính xác hình học của chi tiết, hầu hết các nghiên cứu nhằm cải thiện độ chính xác về kích th-ớc, về vị trí t-ơng quan; nghiên cứu lực tác dụng, dao động của dây; nghiên cứu các biện pháp để phòng tránh đứt dây, cảnh báo đứt dây trong quá trình gia công. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng máy tính để mô phỏng quá trình WEDM dựa trên sự lặp lại các ch-ơng trình con, tính toán dao động của các dây do các lực tác dụng lên dây gây nên, từ đó mô phỏng dao động dây khi cắt thô, cắt tinh. Nghiên cứu mô hình dao động dây, xây dựng mô hình mô phỏng, đánh giá sai số giữa bề mặt thực và bề mặt lý thuyết (đ-ờng chạy dao), đánh giá tỷ lệ bóc tách vật liệu, đề xuất chiến l-ợc điều khiển nhằm đạt độ chính xác khi cắt góc (corner). Ngoài ra, để cải thiện độ chính xác hình học gia công, các nhà khoa học đề xuất hệ thống dây đôi (double-wire) hoặc dùng ph-ơng pháp cắt nhiều lớp (multiple cut). Một số nghiên cứu về lực điện tr-ờng, phân tích tr-ờng điện từ bằng ph-ơng pháp phần tử hữu hạn, đánh giá dao động của dây theo thời gian tác dụng của lực điện tr-ờng, phân tích quan hệ giữa lực tĩnh điện và điện áp khe hở, giữa lực điện tr-ờng và dòng phóng điện. Bên cạnh đó,nghiên cứu thiết lập công thức tính l-ợng dịch chuyển lớn nhất của dây theo lực, khảo sát độ bền uốn của dây; hay tính toán độ uốn và ứng suất trên dây, từ đó có cơ sở để phòng ngừa sự đứt dây.

Trong n-ớc cũng có một số nghiên cứu đã đ-ợc công bố, cụ thể: [4] đ-a ra kết luận rằng: vận tốc là thông số cắt có ảnh h-ởng lớn nhất đến độ nhấp nhô bề mặt khi cắt dây, [3, 8, 14] thiết lập các công thức biểu diễn ảnh h-ởng của các thông số Uz, ti, t0, Ie… đến độ nhấp nhô bề mặt và năng suất gia công với một số loại vật liệu khó gia công, thép không gỉ… Từ đó tiến hành tối -u hóa với hàm mục tiêu là năng suất gia công hoặc độ nhấp nhô bề mặt. Tuy vậy, các nghiên cứu trên xem ảnh h-ởng của các thông số công nghệ đến độ nhám bề mặt hoặc năng suất gia công tuân theo hàm quy luật mũ và tiến hành thực nghiệm theo quy hoạch trực giao cấp I. Điều này không thể hiện đ-ợc tính tổng quát của sự ảnh h-ởng của các thông số, đồng thời với quy hoạch trực giao cấp I sẽ không đủ hiệu lực để tối -u hóa các ph-ơng án cấu trúc có tâm khi yếu tố ảnh h-ởng tăng và tính bất biến khi quay quanh tâm không thỏa mãn.

Một phần của tài liệu Tạo hình các bề mặt phức tạp và gia công trân máy cắt dây tia lửa điện (Trang 62 - 64)