Gia công tia lửa điện. CHƯƠNG 3

Bản chất của và nguyên lý của gia công tia lửa điện bằng cắt dây: Cắt dây hành trình EDWM là một phương pháp gia công EDM đặc biệt. Về bản chất nó giống như gia công bằng điện cực định hình là sử dụng năng lượng nhiệt của các xung điện làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu cần gia công. Phương pháp này dùng điện cực là dây dẫn điện được quấn liên tục. Dây dịch chuyển tương ứng với phôi bằng bàn điều khiển số. Sau khi cắt ta được một hình ghép chính xác. Mảng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Gia công tia lửa điện. CHƯƠNG 3Đồ án tốt nghiệp Lớp CTM8 – K47 CHƯƠNG 3: GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN DÙNG ĐIỆN CỰC DÂY3.1. Bản chất của và nguyên lý của gia công tia lửa điện bằng cắt dây: Cắt dây hành trình EDWM là một phương pháp gia công EDM đặc biệt. Về bản chấtnó giống như gia công bằng điện cực định hình là sử dụng năng lượng nhiệt của các xungđiện làm nóng chảy và bốc hơi vật liệu cần gia công. Phương pháp này dùng điện cực làdây dẫn điện được quấn liên tục. Dây dịch chuyển tương ứng với phôi bằng bàn điềukhiển số. Sau khi cắt ta được một hình ghép chính xác. Mảng bên trong (chày) hay bênngoài (khuôn) có thể là chi tiết cần gia công H3.1. Hình 3.1 Sơ đồ gia công bằng máy cắt dây EDM3.2. Công dụng của gia công tia lửa điện cắt dây: Gia công tia lửa điện cắt dây chủ yếu được sử dụng chế tạo:_ Các lỗ định hình trong khuôn đột dập, khuôn đùn, khuôn kéo._ Điện cực dùng cho gia công xung định hình._ Sản xuất thử._ Các prophin dưỡng dùng trong đo kiểm._ Các hình dáng 3D đặc biệt._ Các côngtua phức tạp.Đỗ toàn Thắng & Nguyễn hữu Tú 42Đồ án tốt nghiệp Lớp CTM8 – K47 Trong quá trình cắt dây, ngoài sự phối hợp các chuyển động tương đối giữa dây vàphôi để tạo ra côngtua được cắt, bản thân dây phải có chuyển động dọc trục, được tạo rado sự cuốn dây liên tục giữa các con lăn. Tuỳ theo loại dây điện cực và tuỳ thuộc kiểu máy cắt dây, dây chỉ có thể chỉ đượcdùng một lần hoặc dùng đi dùng lại nhiều lần do được cuốn qua cuốn lại liên tục trongquá trình gia công. Máy cắt dây cũng có nhiều loại, từ máy nhỏ cho đến máy lớn, từ máy đơn giản chođến máy tự động hoá rất cao. TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA MÁYKích thước lớn nhất của phôi : 650x500x300 mmKhối lượng lớn nhất của phôi : 700KgKhoảng dịch chuyển X, Y, Z : 450x300x300 mmKhoảng dịch chuyển U, V : ±30 mmTốc độ chạy dao max : 1.500 mm/phĐộ nghiêng dây : ±1203.3. Cấu hình trục cho máy cắt dây : Các chi tiết có thể gia công trên máy cắt dây với dây thẳng đứng, với dây có độ nghiêngcố định hoặc với dây có độ nghiêng thay đổi liên tục. Các chi tiết có độ nghiêng cố địnhthường gặp trong chế tạo dụng cụ, khuôn mẫu. Sự áp dụng cấu hình bố trí các trục có khác nhau tùy theo từng máy. Sự khác nhau chủyếu là bộ phận dẫn dây phía trên. Có hai loại cấu hình trục phổ biến : - Cấu hình trục X, Y, U, V, theo đó các dây được điều khiển trong một mặt phẳng gốcthứ 2 ở phía trên, theo toạ độ U/V song song với các trục toạ độ X/Y ở mặt phẳng gốc thứnhất ở phía dưới. Cấu hình trục loại này được áp dụng, ví dụ cho máy hãng HITACHIhoặc CHARMILLES …- Cấu hình các trục X, Y, Q, R theo đó, độ nghiêng của dây được cho bởi các giá trị gócQ và R, trong đó R là độ nghiêng của dây trong hướng chạy dao và Q là độ nghiêng củadây trong hướng vuông góc với hướng chạy dao. Một độ nghiêng của dây là hằng số cóthể được lập trình với các giá trị của X, Y, R, Q. áp dụng cấu hình trục loại này có máycủa hãng AGIE. Trong trường hợp cấu hình X, Y, U, Z các tính toán là không thể tránh được. HãngCHARMILLES đã giới thiệu một địa chỉ NC bổ xung góc A để lập trình các độ nghiêngĐỗ toàn Thắng & Nguyễn hữu Tú 43Đồ án tốt nghiệp Lớp CTM8 – K47bằng hằng số của dây. Hệ điều khiển của máy sẽ thực hiện các tính toán cần thiết đểchuyển sang các toạ độ U, V. Hình 3.2 Cấu hình trục cho máy cắt dây3.4. Sự thực hiện qúa trình cắt dây Sự thực hiện quá trình gia công tia lửa điện cắt dây phụ thuộc và nhiều yếu tố : khôngchỉ phụ thuộc vào kiểu máy mà còn phụ thuộc vào kiểu dây, tình trạng của chất điện môivà nhiều yếu tố khác. Nhờ sự tối ưu hoá quá trình gia công, có thể đạt lượng hớt kim loại khi gia công thô là300mm2/ph và độ nhám bề mặt khi gia công tinh R1= 3m. Chất điện môi dùng cho cắt dây thường là nước khử khoáng. Chất lượng bề mặt vẫncó thể cải thiện khi dùng chất điện môi là dầu, nhưng so với nước khử khoáng thì mức độhớt vật liệu thấp hơn. Tuy nhiên khi dùng dầu cần thiết phải gia công tinh bổ xung. Trongmột số trường hợp, sẽ là ưu điểm nếu áp dụng sự thay đổi nhanh chất điện môi giữa giacông thô và gia công tinh. Nếu sử dụng máy phát loại cổ điển sẽ không nhận được giá trị độ nhám rất thấp(Rmax≤0,5m). Một số nhà sản xuất đã cung cấp một số cụm tuỳ chọn, có hoặc không cóĐỗ toàn Thắng & Nguyễn hữu Tú 44Đồ án tốt nghiệp Lớp CTM8 – K47dây, đặc biệt có thể cho độ nhám bề mặt rất nhỏ. Ngày nay đã có máy cắt dây có khảnăng cắt được phôi có độ dày tới 500 mm mặc dù với độ chính xác giảm.3.5. Các loại dây điện cực Các đặc tính của dây điện cực gồm có : - Đường kính dây : thường dùng d=0,10,3 mm, - Vật liệu và các đặc tính của vật liệu.Tuỳ thuộc và các vật liệu gia công khác nhau có thể sử dụng vật liệu dây là đồng, đồngthau CuZn, modiphen, volfram và các dây có lớp phủ. Các dây có độ phủ có độ bền kéocăng cơ học và độ thoát nhiệt cao trong quá trình gia công. Chiều cao phôi lớn đòi hỏi phải tăng độ căng dây để giữ cho sai số hình học nằm trongphạm vi nhất định. Vì vậy, hiểu biết về tính chất cơ học của dây là cần thiết.3.6. Sự thoát phoi khi cắt dây Khi cắt dây, sự thoát phoi là cần thiết để lấy đi số phoi từ khe hở và để làm nguội dây.Muốn đạt độ chính xác cao thì phải giữ cho nhiệt độ của phôi và thùng phôi là hằng số.Nhúng chìm phôi trong chất điện môi hoặc phun chất điện môi vào thùng phôi là cầnthiết. Những kỹ thuật thoát phoi khác gồm có : - Thổi chiều trục dưới áp lực (dòng chảy đồng trục) : chất điện môi được đưa vào khehở phóng điện qua một bộ dẫn dưới áp lực cao (15 20 ...