c. Chất lượng bề mặt gia cơng.
4.3.4. Các phương pháp gia cơng điện tiếp xúc thơng thường.
Ống
Đĩa
Đai ốc
Lị xo Chổi than
a. Cắt đứt.
Dụng cụ cắt bằng phương pháp điện tiếp xúc là những đĩa thép hoặc nhơm cĩ phủ một lớp hạt mài theo chu vi đĩa (với nhựa epoxy). Do đĩ trong quá trình cắt các tia lửa điện chỉ phát ra từ hai mặt cạnh của đĩa.
Dụng cụ chỉ bị mịn khoảng 5% so với lượng kim loại bị bĩc khỏi phơi khi dùng chế độ cắt hợp lý.
Thơng thường đĩa cắt dày khoảng2 đến 6mm.
Điện thế làm việc từ 24 –31V, vận tốc đĩa thường dùng khoảng 30 – 40m/s. Cường độ dịng điện sử dụng phụ thuộc cơng suất nguồn, tốc độ ăn dao, thường chọn trong khoảng 1.500 – 10.000 A hoặc cĩ thể lớn hơn.
Hình 4.59. Sơ đồ gia cơng cắt đứt.
Năng suất gia cơng phụ thuộc vào chiều dày đĩa cắt và tăng theo điện tích tiếp xúc và phơi. Trong quá trình làm việc vận tốc cĩ thể tự điều chỉnh tùy theo phụ tải. Vận tốc lớn nhất tương ứng với phụ tải lớn nhất.
Ví dụ:
Khi I = 300A lượng kim loại bị hớt đi là 0,2 cm3/s. Khi I = 200A lượng kim loại bị hớt đi là 0,6 cm3/s. Các thơng số so sánh các phương pháp gia cơng cắt thép.
Bảng 4.3. Các thơng số so sánh các phương pháp gia cơng cắt thép.
Phương pháp gia cơng Năng suất Độ bĩng chínhĐộ xác gia cơng Độ mịn dụng cụ (%) Tiêu hao năng lượng (KW.s/kg) Cm3/KW.s Cm3/ph Gia cơng điện tiếp xúc 150 ÷ 200 80÷ 200 ∇1÷ ∇2 Cấp 4÷5 0,5 0,7 ÷ 1
Gia cơng tia
lửa điện 10 ÷ 15 15 ÷ 20 ∇2÷ ∇4 Cấp 3÷4 40 ÷ 100 0,5 ÷ 2 Gia cơng cơ
điện 25 ÷ 40 20 ÷ 60 ∇2÷ ∇4 Cấp 3÷4 10 ÷ 30 3 ÷ 5 Chi tiết
Dụng cụ s
b. Hàn.
Cho dịng điện đi qua vùng tiếp xúc giữa hai chi tiết, điện trở tại vùng tiếp xúc lớn làm cho kim loại tại vùng này nĩng chảy và khuyếch tán vào nhau. Khi lực ép tác động vào hai tấm kim loại, điện trở vùng tiếp xúc giảm, kim loại đơng cứng lại và hai bề mặt chi tiết dính chặt với nhau.
Sơ đồ hàn tiếp xúc cĩ thể tham khảo ở hình 4.47.
Hình 4.47. Sơ đồ hàn tiếp xúc.
c. Phay.
Dụng cụ là một đĩa quay với vận tốc lớn. Lượng chạy dao luơn nhỏ hơn chiều dày của đĩa. Lượng kim loại bĩc ra khỏi chi tiết gia cơng khơng phụ thuộc vào độ cứng của kim loại cần gia cơng. Thiết bị này dùng để gia cơng các mặt phẳng và các mặt định hình phức tạp (tham khảo ở hình 4.56).
Hình 4.56. Phay điện tiếp xúc.
Phay điện tiếp xúc cĩ năng suất cao nhưng độ nhám bề mặt thấp và trên bề mặt gia cơng cĩ nhiều vết nứt tế vi.
Ví dụ: khi gia cơng thép khơng rỉ với chế độ gia cơng t = 2mm, chiều rộng phay b = 1,5mm, U = 20 – 30V, I = 450A thì chiều sâu lớp bề mặt bị hư hỏng là 0,15mm.
F F
Kim loại nĩng chảy
U = 12-17VU U
Chi tiết gia cơng
Để tăng chất lượng bề mặt gia cơng, người ta tạo răng trên đĩa phay nhằm làm cho quá trình phĩng tia lửa điện khơng liên tục. Chọn chiều quay của đĩa sao cho các tia lửa điện và phoi cắt khơng rơi vào bề mặt gia cơng. Dùng dung dịch trơn nguội là nước hoặc dầu.
d. Mài.
Mài bằng phương pháp điện tiếp xúc cĩ kết cấu và cách tiến hành đơn giản, đảm bảo an tồn vì điện thế sử dụng tương đối thấp.
Phương pháp thường này ứng dụng để mài dụng cụ cắt.
Hình 4.60. Sơ đồ mài dụng cụ bằng điện tiếp xúc.
Phương pháp này cho năng suất tương đối cao. Tuy nhiên cần chọn chế độ gia cơng hợp lý vì chúng cĩ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và năng suất mài.
e. Tiện.
Đây là phương pháp gia cơng kết hợp giữa điện tiếp xúc và tiện thơng thường. Độ bĩng bề mặt gia cơng của phương pháp này đạt đến ∇8 - ∇9.
Nhờ tác dụng của dịng điện mà lực cắt giảm và nâng cao được năng suất khi gia cơng vật dẻo và vật liệu cứng (thép tơi, thép chịu nhiệt, thép khơng rỉ,…).
Điều kiện kỹ thuật của phương pháp tiện điện tiếp xúc: dùng máy tiện vạn năng lắp thêm phần điện, sử dụng điện thế thấp (0,2 – 2V). Cường độ dịng điện khá lớn, khoảng 500A. Dao được cách điện với bàn dao, chi tiết được cách điện với thân máy. Dung dịch làm nguội được tưới vào vùng tiếp xúc (hình 4.35).
+
Dao được mài Điện cực dụng cụ
Hình 4.35. Sơ đồ tiện điện tiếp xúc.
Nếu chỉ cần đảm bảo năng suất khi gia cơng cắt gọt thì cĩ thể nâng cao chất lượng bề mặt gia cơng. Vì vậy cĩ thể dùng phương pháp này để gia cơng tinh.
f. Khoan, xọc.
Dụng cụ cĩ hình dáng của lỗ. Trong quá trình gia cơng, điện cực được tưới dung dịch trơn nguội và cĩ chuyển động dao động theo hướng ăn mịn của dụng cụ với tần số 50 – 100Hz.
Hình 4.61. Sơ đồ khoan lỗ bằng phương pháp điện tiếp xúc. 1. Chi tiết. 2. Điện cực dụng cụ. 3. Dung dịch trơn nguội. 4. Lõi kim loại. 5. Mặt đang gia cơng.
Khoan xọc dùng phương pháp điện tiếp xúc đạt năng suất cao. Phương pháp này khơng cần dụng cụ cĩ độ cứng cao mà cĩ thể gia cơng vật liệu cĩ độ cứng bất kỳ, tạo lỗ hình trụ hay hình dáng bất kỳ khi dùng điện cực dụng cụ tương ứng.
Khi khoan, xọc bằng phương pháp điện tiếp xúc thì lớp biến dạng bề mặt sâu hơn khi gia cơng điện hĩa và tia lửa điện nhưng vẫn nằm trong phạm vi cho phép.