-Bộ chuyển đổi siêu âm (Ultrasonic Transducer) có chức năng chuyển đổi năng lượng điện siêu âm thành dao động cơ học với tần số siêu âm.
6.2Thiết kế đồ gá cho bộ phận tạo rung động siêu âm: 6.2.1Đo kích thước đồ gá dao trên máy tiện
- Dựa vào kích thước đồ gá thông thường trên máy tiện, thiết kế đồ gá bộ phận hỗ trợ rung động cho cán dao.
6.2.2.Mô phỏng lắp ráp bằng phần mềm Inventor:
- Mô phỏng trên phần mềm nhằm mục đích tìm ra kích thước đồ gá để khi gá đặt bộ
phận hỗ trợ rung động tiếp xúc với cán dao ở vị trí phù hợp và hoạt động hiệu quả.
Hình 6.5: Mô phỏng gá đặt mô hình
6.2.3.Bản vẽ chi tiết :
6.3.Tiến hành thí nghiệm: 6.3.1Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm: 3 4 5 6 7 8 9 2 1 Hình 6.7: Dụng cụ thí nghiệm
Số 1: Bộ điều khiển trung tâm của PZT Số 2: Thiết bị tạo rung động của PZT Số 3: Cờ lê
Số 4: Cờ lê Số 5: Mỏ lếch
Số 6: Tay siết mâm cặp Số 7: Tay siết bàn dao Số 8: Thước kẹp
Số 9: Đầu rung tạo dao động cảu PZT Số 10: Phôi
Số 11: Đồ gá cảu PZT Số 12: Dao tiện phá thô Số 13: Lông đền chêm PZT
Số 14: Cán dao tiện có tích hợp khớp nối mềm Số 15: Lục giác 10 11 12 13 14 15
6.3.2.Lắp đặt mô hình thí nghiệm:
6.3.3.Quy trình thí nghiệm:
- Thí nghiệm được chia thành hai phần và thực hiện trên hai phôi INOX304 đường kính Φ30
- Tiện với rung động hỗ trợ có điện áp 2V và tầng số lần lượt 1kHz, 1.5kHz, 2kHz.
Hình 6.10: Tiện với điện áp 2V
- Để đạt được kết quả mang tính khách quan thì ta sẽ so sánh với việc gia công khi không có sự hỗ trợ của thiết bị PZT, các thông số khi tiện bình thường có giải nhiệt bằng nước làm nguội
SPINDLE SPEED (rpm)
800
- Thông số tiện khi có dao động hỗ trợ được thể hiện ở bảng 6.4:
PIEZO ACTUATOR SETUP
Voltage (V)
6.4.Kết quả thí nghiệm:
- Sau khi gia công:
Hình 6.11: Phôi khi gia công không có dao động
1kHz 1,5kHz 2kHz
Hình 6.12: Phôi khi gia công có dao động
– Khi tiến hành thí nghiệm ta sẽ thu được phoi rơi ra trong quá trình gia công, thu lại ta sẽ được kết quả sau đây:
Hình 6.13: Phoi khi gia công không có dao động hỗ trợ
Phoi khi gia công với dao động ở tần số 1kHz: Phoi đứt đoạn dài khoảng 5cm:
Hình 6.14. Phoi khi gia công ở tần số 1kHz
Phoi khi gia công với dao động ở tần số 1,5kHz: Phoi khi tiện là phoi vụn nhỏ với độ dài khoảng 1cm
Hình 6.15. Phoi khi gia công ở tần số 1,5kHz
Phoi khi gia công với dao động ở tần số 2kHz: Ở tần số này phoi khi tiện là phoi vụn nhỏ hơn ở tần số 1,5kHz với độ dài khoảng 0,5cm
Hình 6.16. Phoi khi gia công ở tần số 2kHz
- Nhận xét:
Khi so sánh kết quả khi tiện có dao động hỗ trợ và không có dao động hỗ trợ thì nhóm nhận thấy chất lượng bề mặt của phôi khi gia công có dao động hỗ trợ được cải thiện hơn nhưng không đáng kể so với khi ta gia công bình thường cùng một điều kiện không có dao động hỗ trợ.
Khi tiện có dao động hỗ trợ thì phoi rớt ra là phoi vụn hạn chế tối đa việc hình thành phoi dây, phoi dây rất nguy hiểm tới quá tình tiện có thể gây ra rối dây dẫn đến gãy dao và ảnh hưởng đến bề mặt chi tiết gia công Đánh giá bằng mắt thường ta nhận thấy khi tiện có dao động hỗ trợ thì mãnh dao ít bị cháy hơn khi tiện bình thường.
Chương 7: KẾT LUẬN
7.1 Kết quả đạt được:
- Đề tài đã góp phần hoàn thiện thêm các kiến thức về gia công cắt gọt, đặc biệt là tiện bề mặt inox304 có trợ giúp của rung động siêu âm, cụ thể là:
- Khẳng định được tác động tích cực của rung động đến chất lượng bề mặt, độ bền dao cắt và phoi tạo thành khi gia công góp phần tạo an toàn khi gia công.
- Làm rõ đặc tính bám dính và hiện tượng kẹt phoi làm giảm khả năng khi tiện các vật liệu hợp kim dẻo như inox.
- Các kết quả thu được của đề tài cũng hình thành cơ sở lý thuyết và thực nghiệm cho các nghiên cứu tiếp sau. Kết quả của đề tài cũng có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giảng dạy và nghiên cứu khoa học.
- Tuy nhiên, đề tài đã chỉ ra nhiều vấn đề còn tồn tại và khó khăn khi áp dụng công nghệ này chẳng hạn như: sự tương thích giữa các thông số rung của cơ cấu rung với các thông số gia công, cách thiết lập một cơ cấu rung cho gia công cắt gọt v.v;
7.2 Ý nghĩa thực tiễn
- Đề tài đã ứng dụng thành công phương pháp tiện có dao động hỗ trợ. Kết quả thu được có thể áp dụng trực tiếp vào sản xuất để nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật của quá trình tiện, đặc biệt trong gia công cắt gọt.