D: depth of cu t( micrometer, khoâng duøng daáu thaäp phaân) Qq Sequence number of cycle ending block
b. Máy EDM CNC
6.1.2 Nguyên lý gia công
Cắt dây tia lửa ñiện là một hình thức ñặc biệt của gia công tia lửa ñiện. ðiểm khác nhau cơ bản giữa cắt dây tia lửa ñiện và xung ñiện (gia công bằng ñiện cực thỏi) là thay vì sử dụng những ñiện cực thỏi có hình dạng phức tạp thì trong EDM ñiện cực là một sợi dây có ñường kính từ 0,1 – 0,3mm. Dây này ñược cuốn liên tục và chạy theo một biên dạng cho trước, cắt ñược bề mặt 2D và 3D phức tạp. Chuyển ñộng của dây cắt ñược ñiều khiển theo một ñường bao nằm trong hệ tọa ñộ XY. Thường thì bàn máy ñược ñiều khiển CNC ñể tạo ra chuyển ñộng theo các phương X và Y. Chuyển ñộng ñược ñiều khiển này tạo thành một ñường liên tục với ñộ chính xác khoảng 0,001mm và chuyển ñộng này phải ñược lập trình bằng các phần mềm CAD/CAM có modul cho máy cắt dây. Cũng có thể lập trình bằng tay cho các ứng dụng ñơn giản. Dây cắt ñược dẫn hướng thông qua hai cơ cấu dẫn hướng bằng kim cương. Tùy vào ñường kính của dây mà ñường kính trong của lỗ cơ cấu dẫn hướng có giá trị phù hợp. Thường nhà cung cấp kèm theo máy chính một số bộ cơ cấu dẫn hướng thích hợp cho vài loại cỡ ñường kính dây cắt.
Giữa gia công bằng ñiện cực thỏi và gia công bằng dây cắt có một số khác biệt như sau:
Gia công bằng ñiện cực thỏi người ta sử dụng dầu làm chất ñiện môi thì trong EDM lại dùng nước khử khoáng.
Khi gia công bằng ñiện cực thỏi, sự phóng ñiện xảy ra giữa mặt ñầu ñiện cực với chi tiết gia công còn khi gia công bằng dây cắt thì sự phóng ñiện xảy ra giữa mặt bên dây cắt với chi tiết gia công
Vùng phóng ñiện khi gia công bằng ñiện cực thỏi bao gồm mặt ñầu và góc của ñiện
cực. Còn vùng phóng ñiện khi gia công bằng dây cắt chỉ bao gồm mặt 180o của dây cực khi nó tiến ñến cắt chi tiết gia công.
Dây ñồng EDM (dùng cho máy cắt dây)
Các dây cắt thường chỉ sử dụng một lần, nhưng cũng có loại ñược sử dụng nhiều lần. ðối với gia công cắt dây, vật liệu làm ñiện cực phải có các tính chất sau:
-Dẫn ñiện tốt
-Có nhiệt ñộ nóng chảy cao
-Có ñộ giãn dài cao
-Có tính dẫn nhiệt tốt
• Phân Loại
Dựa vào thành phần của dây cắt người ta chia ra làm hai loại là loại không có lớp phủ (ñơn thành phần) và loại có lớp phủ (ña thành phần).
a. a. Loại không có lớp phủ
Dây cắt truyền thống sử dụng trong máy cắt dây EDM là một kim loại ñơn thành
phần như ñồng ñỏ, ñồng thau và molipñen. ðồng ñỏ ñược sử dụng ñầu tiên vì nó có tính dẫn ñiện cao và dễ chế tạo thành những dây có ñường kính nhỏ. Khoảng năm 1979 thì dây ñồng ñỏ ñược thay thế bằng ñồng thau ñể cải thiện tốc ñộ gia công. Vì tác dụng làm nguội của kẽm và sự tạo thành ôxit kẽm có xu hướng giảm sự ñứt dây.
b. b. Loại dây có lớp phủ
ðồng thau ñã chứng minh ñộ tin cậy của nó cho quá trình EDM vì nó dung hòa giữa
ñộ bền/ñộ dai, ñộ dẫn nhiệt và khả năng cho sục chất ñiện môi. Tuy nhiên, các dây cắt không có lớp phủ vẫn còn bị hạn chế bởi một sự dung hòa giữa các tính chất. Các dây cắt có lớp phủ ñã ñược sử dụng ñể thêm vào một số tính chất ñộc lập. Các dây cắt có lớp phủ có ñộ bền kéo cao và ñộ thoát nhiệt cao trong quá trình gia công. Lớp phủ có thể là kẽm, ôxyt kẽm, graphit, ñồng ñỏ với lõi là ñồng thau… Dây cắt phủ kẽm cải thiện ñáng kể khả năng cho sục chất ñiện môi hơn dây ñồng thau không phủ . Một lớp phủ graphit làm tăng ñột ngột khả năng cho sục chất ñiện môi của molipñen bằng cách sinh ra các khí CO, CO2. Graphit cũng sinh ra một tia lửa ñiện nóng hơn cho phép ñạt năng lượng cao hơn trong khe hở phóng ñiện. Các lớp phủ thường dày từ 5 - 10µm .
c. ðường kính dây
Nếu bán kính trong lớn nhất trên máy khoảng 0.12mm thì ñường kính nên chọn là 0.2mm hoặc nhỏ hơn
Các ñường kính ñược sủ dụng trong hầu hết các máy trên thế giới là: 0.11mm hoặc 0.12mm
157 0.17mm hoặc 0.18mm 0.21mm hoặc 0.22mm 0.26mm hoặc 0.27mm 0.31mm hoặc 0.32mm 6.1.4 Chất ñiện môi và cách sử dụng Water chiller
Chất ñiện môi ñược sử dụng trong suốt quá trình cắt.Dòng chảy chất ñiện môi bao quanh dây cắt
Chất ñiện môi và sự sục rửa có các chức năng sau:
- Cách ly khe hở gia công trước khi một lượng lớn năng lượng ñược tích lũy và tập
trung năng lượng phóng ñiện vào một vùng nhỏ.
- Khôi phục ñiều kiện khe hở mong muốn bằng cách làm lạnh khe hở và khử ion hóa.
- Rửa trôi phoi ra khỏi vùng gia công, làm nguội dây và làm nguội chi tiết gia công.
Hầu hết các máy cắt dây EDM sử dụng chất ñiện môi là nước khử khoáng. Thuận lợi
cơ bản của nước là chất lượng làm nguội tốt. ðộ tinh khiết của nước ñược ñánh giá bằng ñiện trở suất. ðiện trở suất càng thấp thì năng suất bóc vật liệu càng cao. Tuy nhiên không nên sử dụng nước có ñiện trở suất quá thấp. Khi thêm vào một số chất hữu cơ có thể cải thiện tốc ñộ cắt.
Trong gia công EDM, thường chất ñiện môi ñược ñưa vào khe hở gia công nhờ một
áp cao (15 – 20bar). Dòng chảy này ñược phun ñồng trục với dây cắt. Thông thường thì kết hợp phun từ dưới lên và từ trên xuống bằng hai vòi phun.
Mặc dù nước có ưu ñiểm là chất lượng làm nguội tốt, tốc ñộ cắt cao. Nhưng nước có
nhược ñiểm là ăn mòn chi tiết gia công và các cơ cấu máy. Vì thế trong một số trường hợp người ta sử dụng dầu thay cho nước vì dầu không ăn mòn chi tiết gia công. Với ñiện trở suất cao làm phát sinh dễ dàng các tia lửa ñiện cực nhỏ, tạo nên bề mặt chi tiết có ñộ bóng cao. Vì thế dầu là môi trường lý tưởng ñể gia công tinh chính xác với dây cực mảnh. Không có ăn mòn ñiện hóa và ăn mòn bề mặt trong dầu nên lượng coban trong hợp kim cứng không bị suy giảm.
gia công trong nước. Khi gia công trong dầu có thể dùng dây ñiện cực rất mảnh với ñường kính 0,025 – 0,03mm.