4. Nội dung luận văn
3.1.4. Ảnh hưởng của độ võng dây tới độ chính xác gia cơng và một số biện pháp
khắc phục sai số
Ảnh hưởng của độ võng dây tới độ chính xác khi gia cơng cắt dây và một số biện pháp khắc phục sai số nhằm nâng cao độ chính xác cắt dây đã được đề cập đến [9], [16], [17], [18]…Các nghiên cứu đã chỉ ra khi hướng cắt thay đổi độ võng dây sẽ gây ra sai số khi gia cơng. Hình vẽ sau giải thích rõ điều này.
a) b)
Hình 3.6- Ảnh hưởng của trễ dây khi hướng cắt thay đổi [16]
Trường hợp a, một phơi hình lăng trụ chữ nhật ABCD được sử dụng (Để đơn giản giả định rằng bán kính dây bằng 0). Mặc dù đây là hình chữ nhật cĩ các gĩc vuơng nhưng khi gia cơng theo đường thẳng BCD thì đã xuất hiện đường cong BCD như hình vẽ vì cĩ sự đổi hướng của dây khi chuyển từ cạnh BC sang cạng CD. Bản chất vấn đề nằm ở độ trễ dây khi chuyển hướng tại C. Trường hợp b, chi cắt là
HDKH: PGS.TS Nguyễn Đăng Hoè HVTH: Nguyễn Quang Hợp một hình trụ trịn. Đúng theo lập trình thì dây phải đi theo quỹ đạo qua các điểm ABCDEFGH. Tuy nhiên do độ trễ dây nên quỹ đạo thực lại đi qua các đi qua các điểm A‟B‟C‟D‟E‟F‟G‟H‟. Do vậy vịng trịn được cắt sẽ cĩ đường kính nhỏ hơn. Lỗi này tăng lên khi độ võng dây tăng (khoảng cách AA‟).
Các nghiên cứu đã chỉ ra độ võng dây tăng khi tốc độ cắt tăng. Chính vì vậy khi cắt với tốc độ cắt cao sai số do ảnh hưởng của độ võng dây sẽ lớn. Một cách khắc phục ảnh hưởng này là giảm tốc độ cắt tại bất kỳ thời điểm nào cĩ sự đổi hướng của đường chạy dây. Tuy nhiên điều này lại đi ngược với xu hướng phát triển của máy cắt dây và làm giảm năng suất gia cơng. Đồng thời khi cắt những biên dạng mà cĩ hướng cắt thay đổi liên tục ví dụ như biên dạng hình trịn thì tồn bộ quá trình cắt sẽ trở nên rất chậm chạp. Do đĩ để khắc phục sai số do võng dây gây ra người ta đã đề xuất một số phương pháp khác hiệu quả hơn. [16] trình bày một phương pháp tiếp cận phần mềm để cải thiện độ chính xác. Nội dung của phương pháp này được miêu tả như hình vẽ.
Hình 3.7- Hành trình vượt quá ở gĩc để loại bỏ ảnh hưởng của trễ dây [16]
Hình vẽ miêu tả quá trình cắt một biên dạng hình chữ nhật ABCD. Khi dây chạy theo biên dạng BC ta điều khiển cho dây chạy quá lên đến C‟ thay vì C (ở đây sử dụng lệnh G01). Lượng CC‟ bằng độ võng dây. Sau đĩ dùng lệnh di chuyển nhanh G00 dịch chuyển đầu dẫn dây trở lại điểm C. Khi đĩ dây sẽ được đặt chính xác tại điểm C và quá trình cắt lại tiếp diễn theo đường CD. Vấn đề ở đây là phải xác định được lượng dịch chuyển quá CC‟ hay là độ võng dây và phương pháp này sẽ trở nên phức tạp khi quỹ đạo cắt thay đổi hướng cắt liên tục. [17] đưa ra một phương pháp giám sát điều khiển online vị trí thực của dây thơng qua một cảm biến
HDKH: PGS.TS Nguyễn Đăng Hoè HVTH: Nguyễn Quang Hợp quang học. Độ lệch vị trí của dây liên tục được đo lường và sửa chữa trong quá trình gia cơng. Kỹ thuật này cho phép cắt các biên dạng phức tạp, các cung trịn…ở tốc độ cắt cao hơn so với WEDM thơng thường (hình 3.8).
Hình 3.8- Sơ đồ gia cơng cĩ sự giám sát điều khiển online [17]
[18] phát triển một chiến lược điều khiển dựa trên lý thuyết logic mờ để cải thiện độ chính xác khi cắt gĩc. Kết quả thí nghiệm đã cho thấy các lỗi khi cắt gĩc đặc biệt là khi cắt thơ giảm 50% trong khi thời gian cắt chỉ tăng 10%.
Hình 3.9- Sơ đồ bộ điều khiển mờ cắt dây WEDM [18]
Như vậy qua phân tích ở trên cho thấy vấn đề ảnh hưởng của độ võng dây tới độ chính xác khi cắt dây và các giải pháp khắc phục ảnh hưởng của nĩ ngày càng được quan tâm nghiên cứu. Đặc biệt là trong cơ khí chính xác cao thì việc nghiên cứu đĩ là vơ cùng cần thiết. Tuy nhiên hầu hết các nghiên cứu đĩ hầu như mới chỉ nghiên cứu đến những sai lệch theo tiết diện ngang (bao gồm sai lệch kích thước và
HDKH: PGS.TS Nguyễn Đăng Hoè HVTH: Nguyễn Quang Hợp hình dạng). Do vậy mục tiêu của thực nghiệm là xây dựng mơ hình thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của độ võng dây đến sai lệch theo cả tiết diện ngang và tiết diện dọc của chi tiết.