tia có hạt mài
Khả năng khoan và cắt của tia có hạt mài có ảnh hưởng trực tiếp bởi kết cấu và hình dạng của vòi phun. Để tiến hành thí nghiệm người ta đã sử dụng 5 loại vòi phun có các thông số khác nhau (hình 1.14) trong đó 4 loại vòi phun A1, A4, A10, A21 có góc côn ở đầu vào như nhau, có chiều dài hội tụ khác nhau. Đối với đầu phun B10 côn đầu vào là 1/4 đường tròn bán kính 1,5mm, chiều dài hội tụ bằng chiều dài hội tụ của vòi phun A10. Để giảm sự mài mòn ởđầu ra của ống hội tụ và vòi phun được làm bằng kim cương nhân tạo, đường kính vòi phun của cả năm loại bằng nhau và bằng 1mm.
Khi dùng hạt mài có kích thước #100 ta thấy rằng đối với vòi phun A1 và A4 tốđộ giả khối lượng vật liệu đạt gia trị cực đại khi giá trị x/d = 20 và giảm dần khi tỉ lệ này tăng lên. Sau khi đạt giá trị cực tiểu cục bộ nó lại tiếp tục tăng lên ta tiếp tục tăng giá trị của tỉ lệ này lên.
32
Hình 1.14 Sơđồ các loại vòi phunđược thí nghiệm trong khi xác định ảnh hưởng của thông số hình học lên khả năng của chúng.
Nhưng đối với vòi phun A10 và A21 tốc độ giảm khối lượng của phôi đạt cực đại ngay tại vị trí x ngay ởđầu ra của vòi phun và sau đó nó giảm xuống rất nhanh sau khi đạt cực tiểu nó lại tiếp tục tăng lên nếu ta tiếp tục tăng giá trị x/d(hình 1.15).
Hình 1.15 Tác động chiều dài đoạn hội tụ của vòi phun lên khả năng gia công của nó
33
Đối với vòi phun B10 và A10 có độ dài phần hội tụ tương đối giống nhau nên được chọn để so sánh. Nếu so sánh tỉ lệ chiều sâu vết khoan hevớitích của hệ số vòi phun
Cd và mật độ hạt mài C ta thấy cho hai vòi phun tương tự như nhau(hình 1.16).
Hình 1.16 Tác động của miệng vào của lỗ vòi phun lên khả năng gia công của nó
Như vậy chiều dài của đoạn hội tụ vòi phun có ảnh hưởng lớn đến khả năng và đặc tính của vòi phun nhưng hình dạng miệng lỗ vào vòi phun không ảnh hưởng lớn đến khả năng khoan của vòi.
1.3.2 Mài mặt phẳng bằng tia hạt mài
Tia nước có hạt mài có thể áp dụng một cách thành công trong gia công hầu như tất cả các loại vật liệu, nó có sức hấp dẫn đặc biệt khi phát triển trong lĩnh vực mài, cơ chế bóc tách vật liệu của quá trình gia công này nói chung là bị chi phối bởi sự mài mòn bằng các hạt.
Trong khi tác động lên vật liệu, hạt mài hoạt động giống như dụng cụ có lưỡi cắt với hình dáng và điểm phân bổ một cách ngẫu nhiên. Do thiếu các cạnh chủđạo nên các tác động cắt vốn đã có ảnh hưởng lực động lực học lại là kết quả của động năng và lực quán tính. Nếu không phải là loại hạt mài tái chế thì tất cả các điểm cắt được trình bày còn mới và chưa bị mòn.
Các hạt cũng tác động lên bề mặt dưới một góc va đập lớn sản sinh ra trường ứng suất liên tiếp, nó tích lũy dần dần và tạo ra sức căng bề mặt,đó chính là nguyên nhân dẫn đến sự phá hủy bề mặt vật liệu. Trong khi mài bằng AWJ chỉ một phần
34
của tia xâm nhập vào vật đích, chiều sâu không lớn lắm của phần thâm nhập đó đã trở thành tác động của quá trình vi cắt nhưđã nói ở trên. Khi mài bằng AWJ điển hình, chiều sâu thâm nhập của tia thường cùng cấp với kích thước của hạt mài, như vậy cơ chế bóc vật liệu có liên quan tới góc tác động bình thường chiếm ưu thế còn số vật liệu bị bóc đi bằng số lần lặp lại của chuyển động phía trên bề mặt với số gia bên cạnh mỗi lần vòi phun đi qua. Còn chiều sâu mỗi lần vòi qua được xác định bằng giải pháp kiểm soát độ sâu.
Phụ thuộc vào vật liệu gia công, những cơ chế mài mòn đóng vai trò rất quan trọng. Khi gia công bất kì một thành phần nào thỏa mãn yêu cầu về tính toán vẹn của bề mặt. Tính toàn vẹn của bề mặt có hai phần: đó là kết cấu bề mặt và thành phần bề mặt kim loại. Ta chỉ tính đến độ toàn vẹn bề mặt mà thôi. Kết cấu bề mặt kim loại về cơ bản được đo bằng phương pháp đo định hình bề mặt và có thểđược mô tả bằng một tổ hợp của độ nhám bề mặt. Những thông số này chủ yếu tác động lên chức năng bề mặt như:hệ số ma sát, tính chống mài mòn, khả năng mang tải và chức năng vềđiện, từ và quang học.