2.1.2.1 Ưu điểm:
- Độ chớnh xỏc cao (cú thể tới 1àm)
- Kết cấu mỏy đơn giản.
- Cú khả năng tự động hoỏ quỏ trỡnh gia cụng, đơn giản, dễ vận hành.
Bởi vỡ gia cụng tia lửa điện ăn mũn kim loại bằng việc phúng tia lửa điện
thay cho cỏc dụng cụ cắt gọt nờn độ cứng vật liệu khụng trở thành nhõn tố quyết
định. Điều này loại bỏ rủi ro của những hư hại và biến dạng cú thể biến những chi tiết đắt tiền thành phế liệu trong khi xử lý nhiệt.
2.1.2.2 Nhược điểm
- Phụi và dụng cụ đều phải dẫn điện.
- Do nhiệt độ tại vựng làm việc cao nờn dễ gõy biến dạng nhiệt.
- Đối với vật gia cụng cú chiều dầy lớn (>100mm) hoặc trong trường hợp chất điện mụi bị bẩn thỡ việc bơm chất điện mụi vào vựng gia cụng sẽ rất khú khăn. Do đú, chất điện mụi cần được bơm vào với ỏp suất cao, điều này gõy ra cỏc rung động cho điện cực và gõy ra độ mất chớnh xỏc cho chi tiết gia cụng.
- Trong điều kiện gia cụng bỡnh thường khụng thể dựng điện cực nhiều lần, do khi đó sử dụng điện cực bị mũn dẫn đến sai số cho quỏ trỡnh cắt. Để khắc phục tỡnh trạng này người ta cú thể sử dụng dõy cắt một lần để gia cụng cỏc chi tiết cần độ chớnh xỏc cao hoặc sử dụng dõy đó được phủ, mạ một lớp đặc biệt để cú thể sử dụng nhiều lần.
- Dõy điện cực cú kớch thước nhỏ (từ 0,1ữ0,3mm), vật liệu dõy thường cú độ bền kộo thấp nờn trong quỏ trỡnh gia cụng (đặc biệt khi gia cụng cỏc chi tiết cú chiều dày lớn) thỡ dõy điện cực sẽ bị uốn cong làm ảnh hưởng tới độ chớnh xỏc gia cụng. Thậm chớ cú thể bị đứt dõy dẫn đến sai số gia cụng và giảm năng suất gia cụng.
Cỏc chỉ tiờu cụng nghệ của quỏ trỡnh này phụ thuộc vào thụng số xung điện, hằng số vật liệu, chiều dày chi tiết gia cụng, tớnh chất của chất lỏng điện mụi, vật liệu dõy điện cực, hướng và tốc độ cuốn dõy điện cực ...
2.2. Độ chớnh xỏc khi gia cụng cắt dõy tia lửa điện
Độ chớnh xỏc trong gia cụng cắt dõy tia lửa điện trong khoảng từ ±0,002 ữ ±0,003mm. Ảnh hưởng đến độ chớnh xỏc này là cỏc sai số ban đầu đặc biệt là cỏc sai số của thiết bị như sai số của thiết bị đo, độ khụng thẳng, độ khụng vuụng gúc của cỏc phương chuyển động, sai số do rung, độ cứng vững của hệ thống cụng nghệ, của bàn kẹp, ... ảnh hưởng thực đến tổng cỏc sai số là sai số kiểm nghiệm của bản thõn quỏ trỡnh gia cụng bằng tia lửa điện. Thụng thường cỏc giỏ trị sai số đú nằm trong cỏc khoảng giỏ trị sau:
- Sai số kiểm nghiệm đến 0,03mm, rung động ngoài đến 0,02mm, thiết bị đo đến 0,005mm, độ khụng cứng vững của hệ dẫn dõy đến 0,015mm.
- Sai số do biến dạng nhiệt của cỏc chi tiết và cỏc cụm của thiết bị là 0,035mm
- Sai số do biến dạng dón dài của chi tiết gia cụng và của bộ phận đo lường bị núng do gia cụng lõu (đến 0,006mm khi kớch thước chi tiết dày tới 50mm).
Sai số dạng thứ nhất được giảm từng phần bằng cỏch khởi động thiết bị chạy khụng tải và thực tế sẽ giảm khi làm mỏt bằng quạt giú, đặc biệt là thiết bị làm việc trong điều kiện nhiệt độ ổn định.
Sai số dạng thứ hai và ba được giảm bằng cỏch chọn vật liệu chế tạo sao cho hệ số biến dạng dài của thiết bị đo tương tự như của cỏc chi tiết và cỏc cụm cũng như giảm sự chờnh lệch giữa nhiệt độ làm việc và nhiệt độ mụi trường.
Ngoài ra, cũn một sai số khỏc là sai số gõy ra do rung của dõy điện cực. Cỏc nghiờn cứu cho thấy rằng với dõy điện cực Wolfram cú Φ= 0,15mm thỡ biờn độ rung cú thể đạt tới 0,004mm, với Φ = 0,3mm thỡ biờn độ cú thể đạt tới 0,004 ữ 0,009mm. Khi dừng mỏy, dao động tắt dần của dõy điện cực thường làm xuất hiện dao động cụng hưởng cú biờn độ lớn dẫn đến làm giảm độ búng bề mặt chi tiết gia cụng.
Nhúm sai số được xỏc định bởi cỏc yếu tố cụng nghệ gồm cú: • Sai lệch đường kớnh điện cực so với đường kớnh danh nghĩa. • Sai số khụng vuụng gúc giữa điện cực và bề mặt chi tiết gia cụng. • Sai số do chất điện mụi bị bẩn.
• Sai số do rung điện cực.
• Sai số do thay đổi khe hở hoặc thay đổi độ dẫn điện của mụi trường giữa cỏc điện cực (chất điện mụi).
Bề rộng của rónh cắt nhận được khi sử dụng dõy cú đường kớnh dnp và cú khe hở một bờn là a được xỏc định bằng cụng thức:
b = dnp + 2a
Khi gia cụng cỏc chi tiết cú chiều dày lớn, rónh cắt ở phần giữa cú thể lớn hơn so với ở hai đầu do rung và biến dạng của dõy điện cực. Điều đú dẫn đến cỏc sai số hỡnh dạng gia cụng, sai số này được gọi là sai số “dạng cạnh bờn”. Sai số này làm giảm độ chớnh xỏc của chi tiết khi gia cụng chi tiết cú chiều dày lớn như cỏc rónh dẫn hướng. Khắc phục hiện tượng này bằng cỏch điều chỉnh đỳng bộ phận dẫn dõy cũng như tăng độ căng dõy điện cực.
Một trong cỏc nhược điểm của phương phỏp cắt dõy tia lửa điện khi gia cụng cỏc dưỡng là xuất hiện cỏc vết cắt tại cỏc chỗ thoỏt dõy hoặc tại cỏc gúc trong
của cỏc chi tiết được cắt theo dưỡng. Nguyờn nhõn xuất hiện vết cắt này được chia làm 3 nhúm nguyờn nhõn như sau:
• Nguyờn nhõn ngẫu nhiờn phụ thuộc vào cỏc thao tỏc mỏy.
• Nguyờn nhõn do tỡnh trạng của thiết bị (như khe hở trong vớt me đai ốc, trong cỏc đường dẫn hướng của cỏc ụ và giỏ đỡ, độ căng dõy thấp, độ rộng rónh khụng phự hợp với đường kớnh dõy, ...
• Dõy điện cực bị mũn, ...
Nguyờn nhõn ở nhúm 1 cú thể được khắc phục bằng cỏc thao tỏc mỏy cho phự hợp, trong nhúm 2 là sai số do thiết bị mỏy và nhúm 3 là do bản chất của quỏ trỡnh gia cụng nờn rất khú hoặc khụng khắc phục được.
Sự giảm kớch thước tiết diện điện cực dụng cụ chủ yếu là do sự ăn mũn điện cực dõy theo mặt tiếp xỳc với chi tiết gia cụng (khi cắt thụ là mặt trước và khi cắt tinh là 2 mặt bờn). Khi gia cụng cỏc chi tiết cú chiều dày lớn hoặc cỏc chi tiết cú chu vi lớn thỡ sẽ nhận thấy đường kớnh của dõy điện cực thay đổi đỏng kể so với ban đầu.
Ngoài ra, độ căng dõy của điện cực cũng cú ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của chế độ gia cụng, tức là đến năng suất và chất lượng gia cụng, ta cần đặt độ căng dõy điện cực là tối đa so với mức chịu được của dõy nhằm tăng năng suất cũng như chất lượng gia cụng. Điều này thường được thực hiện bằng cỏch điều chỉnh để tốc độ cuốn dõy vào lớn hơn tốc độ quay của cỏc con lăn. Việc cuốn dõy khụng đỳng cỏch cũng làm mất ổn định tốc độ và lực căng dõy, do đú nú cũng ảnh hưởng đến độ ổn định của chế độ gia cụng khi cắt dõy tia lửa điện. Cỏc sai số cố hữu của profin trong cắt dõy tia lửa điện:
Khi gia cụng cắt dõy tia lửa điện, cỏc lực xuất hiện trong khe hở phúng điện là rất nhỏ so với cỏc lực xuất hiện trong cỏc kỹ thuật cắt gọt thụng thường. Tuy nhiờn, nú vẫn cú những ảnh hưởng rất lớn tới độ chớnh xỏc gia cụng bởi cỏc lực này làm xờ dịch dõy khỏi vị trớ của nú gõy ra cỏc sai số. Sự lệch xảy ra chủ yếu ở chỗ gúc nhọn hoặc chỗ cú bỏn kớnh nhỏ (<0,1mm). Cỏc lực này được sinh ra do
trường tĩnh điện và trường điện từ, ỏp suất trong kờnh plasma, cỏc bọt khớ bốc hơi và dũng chảy của chất điện mụi.
Tất cả cỏc lực núi trờn được cõn bằng bởi cỏc lực chiều trục bờn ngoài. Hiệu quả cuối cựng của tất cả cỏc ảnh hưởng về lực tạo nờn dao động của dõy và dõy đi chậm sau so với bộ dẫn dõy. Cú thể xảy ra sự thay đổi khe hở phúng điện do dao động này trong trường hợp chiều cao phụi lớn.
Thường thỡ người ta chấp nhận cỏc sai số hỡnh học là do hiệu ứng "bỏnh xe lựi". Đú là sự chậm sau của dõy so với bộ dẫn dõy, do sự uốn dõy. Tuy nhiờn, W. Dekeyser chỉ ra rằng cỏc sai số do "bỏnh xe lựi" chỉ quan trọng với gúc lớn hơn 1350. Cỏc hiện tượng khỏc như sự tăng dao động của dõy ở cỏc gúc là quan trọng hơn và cú thể làm tăng sai số hỡnh học.
Ngày nay, cỏc thế hệ mỏy mới hiện đại đó được trang bị khả năng điều khiển liờn hệ ngược. Ở những vị trớ khú như cỏc gúc và chỗ lượn và trong trường hợp chiều cao phụi thay đổi thỡ bộ điều khiển liờn hệ ngược sẽ thay đổi ờm nhẹ sự đặt mỏy phỏt. Một sự thay đổi nhẹ trong hỡnh học chi tiết (gõy ra dao động của khe hở phúng điện) sẽ dẫn đến một ảnh hưởng nhỏ trong thụng số được đo, lỳc đú mỏy phỏt sẽ phản ứng theo để điều chỉnh một cỏch ổn định.
Hỡnh 2.2.S ựcõn bằng v l c khi c t ng ề ự ắ thẳ và sai số hỡnh h c khi c t gúc. ọ ắ
Thành ph n lầ ực
Lực tổng h p ợ
L c do ự phúng điện
2.3. Điện cực và vật liệu điện cực