Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến quá trình gia công tia lửa điện bề mặt trụ ngoài thép 90CrSi với dung dịch điện môi trộn bột nano SiC

Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến quá trình gia công tia lửa điện bề mặt trụ ngoài thép 90CrSi với dung dịch điện môi trộn bột nano SiC" được nghiên cứu với mục tiêu: Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ của quá trình PMEDM gồm: hiệu điện thế (SV); cường độ dòng phóng điện (IP); thời gian phát xung (Ton); thời gian ngừng phát xung (Toff); nồng độ bột SiC (Cp) đến độ nhám bề mặt gia công (Ra) khi xung bề mặt trụ ngoài với vật liệu 90CrSi và điện cực xung là đồng đỏ và đưa ra bộ thông số công nghệ gia công hợp lý để đạt Ra nhỏ nhất, MRR tốt nhất, TWR nhỏ nhất; nghiên cứu tối ưu hóa đa mục tiêu các thông số công nghệ nhằm đạt đồng thời Ra nhỏ, MRR lớn và TWR nhỏ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số công nghệ đến quá trình gia công tia lửa điện bề mặt trụ ngoài thép 90CrSi với dung dịch điện môi trộn bột nano SiC BỘ CÔNG THƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN NGHIÊN CỨU CƠ KHÍ Nguyễn Mạnh Cường NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐCÔNG NGHỆ ĐẾN QUÁ TRÌNH GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆNBỀ MẶT TRỤ NGOÀI THÉP 90CrSi VỚI DUNG DỊCH ĐIỆN MÔI TRỘN BỘT NANO SiC Ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã số: 9520103 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội - 2023 1Công trình được hoàn thành tại Viện Nghiên cứu Cơ khí, Bộ CôngThương Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Vũ Ngọc Pi 2. PGS.TS. Lê Thu Quý Người phản biện 1: Người phản biện 2: Người phản biện 3:Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấpViện Họp tại: Viện Nghiên cứu Cơ khí – Bộ Công thương Phòng …. Tòa nhà trụ sở chính, số 4, đường Phạm Văn Đồng, quận Cầu Giấy – TP. Hà Nội. Vào hồi , …. giờ ….. phút, ngày…… tháng …. năm 20…Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: - Thư viện Viện Nghiên cứu Cơ khí, số 4, Phạm Văn Đồng, Cầu Giấy, Hà Nội. - Thư viện Quốc gia Việt Nam. 2 PHẦN MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài Gia công bằng tia lửa điện (EDM) là một trong những công nghệ gia công tiên tiếnphổ biến nhất trên thế giới. Đây là phương pháp hiệu quả trong việc gia công chi tiết làvật liệu dẫn điện, có độ cứng cao và khó gia công như các chi tiết máy trong động cơmáy bay, tua bin phát điện, khuôn mẫu,... Tuy nhiên, phương pháp EDM còn một sốnhược điểm như: không gia công được vật liệu không dẫn điện; năng suất bóc tách vậtliệu (MRR) thấp; điện cực bị mòn nhanh dẫn đến giảm độ chính xác kích thước chi tiếtgia công. Đã có nhiều nghiên cứu cả ở trong và ngoài nước nhằm đưa ra các giải pháp về cảithiện các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của quá trình gia công EDM như: Tối ưu hóa cácthông số công nghệ gia công; lựa chọn, phối hợp cặp vật liệu hợp lý giữa phôi và điệncực; đặc biệt là chọn vật liệu bột có cỡ hạt nhỏ ở mức micro hoặc nano để trộn vào dungdịch điện môi. Trong những giải pháp trên, tiến hành EDM với trộn bột dẫn điện trộnvào dung dịch điện môi (PMEDM) là giải pháp cho kết quả rất khả quan. Biện pháp nàyđã và đang được quan tâm nhiều trong số các nghiên cứu về EDM. Các kết quả nghiên cứu về PMEDM cho thấy khi sử dụng biện pháp này có thể cảithiện đồng thời cả năng suất và chất lượng của quá trình gia công, nâng cao tuổi bền củađiện cực. Tuy nhiên, còn có nhiều vấn đề về quá trình gia công này cần được làm rõnhư: vật liệu bột, kích thước bột, nồng độ của bột; cơ chế nguyên lý gia công; các thôngsố công nghệ. Vì vậy, việc nghiên cứu về cơ sở lý thuyết cũng như tối ưu hóa và pháttriển ứng dụng của phương pháp này đã và đang là hướng nghiên cứu được nhiều nhàkhoa học cả trong và ngoài nước quan tâm. Nghiên cứu về gia công PMEDM cho thấy đây là lĩnh vực rất phức tạp bởi có sốlượng các thông số công nghệ lớn và chúng có ảnh hưởng rất khác nhau đến các hàmmục tiêu. Đã có nhiều công cụ, phương pháp tối ưu được sử dụng trong lĩnh vực nàynhư phương pháp Taguchi, mạng nơron nhân tạo, phương pháp bề mặt chỉ tiêu,… Phầnlớn các nghiên cứu đã thực hiện cho các bài toán tối ưu đơn mục tiêu. Tuy nhiên, hiệuquả tối ưu PMEDM sẽ tốt hơn nếu là tối ưu đa mục tiêu. Trong thực tế sản xuất, có những chi tiết có bề mặt trụ định hình như chày dập thuốcviên định hình, chày đột thép tấm định hình. Vật liệu của những chi tiết này thường làcác thép hợp kim dụng cụ như SKD11, SKD61, 90CrSi,… Đây là những chi tiết khó giacông nếu sử dụng các phương pháp gia công truyền thống. Do đó, gia công chi tiết dạngnày bằng phương pháp EDM là một giải pháp khá hiệu quả. Đã có một số nghiên cứuứng dụng gia công EDM để gia công các chi tiết vật liệu 90CrSi có bề mặt trụ ngoàiđịnh hình. Các nghiên cứu đã cho thấy hiệu quả rõ rệt cả về năng suất cũng như chấtlượng bề mặt khi sử dụng EDM. Tuy nhiên, đến nay chưa có nghiên cứu nào về PMEDMđối với các chi tiết có bề mặt trụ định hình làm bằng vật liệu là thép hợp kim 90CrSi. Từ những phân tích trên, đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số côngnghệ đến quá trình gia công tia lửa điện bề mặt trụ ngoài thép 90CrSi với dung dịchđiện môi trộn bột nano SiC” là cấp thiết.2. Đối tượng, mục tiêu nghiên cứu của đề tài2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu quá trình PMEDM chi tiết có biên dạng trụ định hình các chitiết cỡ nhỏ. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn cho chi tiết có biên dạng trụ định hình 3kích thước lớn nhất không quá 20 mm; vật liệu chi tiết thép dụng cụ 90CrSi qua tôi; sửdụng điện cực xung với vật liệu đồng đỏ, gia công EDM với dung dịch điện môi trộnbột SiC kích thước 500 nm.2.2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ của quá trình PMEDM gồm:hiệu điện thế (SV); cường độ dòng phóng điện (IP); thời gian phát xung (Ton); thời gianngừng phát xung (Toff); nồng độ bột SiC (Cp) đến độ nhám bề mặt gia công (Ra) khixung bề mặt trụ ngoài với vật liệu 90CrSi và điện cực xung là đồng đỏ và đưa ra bộthông số công nghệ gia công hợp lý để đạt Ra nhỏ nhất, MRR tốt nhất, TWR nhỏ nhất;nghiên cứu tối ưu hóa đa mục tiêu các thông số công nghệ nhằm đạt đồng thời Ra nhỏ,MRR lớn và TWR nhỏ.3. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm; sử dụng cáckỹ thuật phân tích thống kê và phát triển mô hình thực nghiệm. Sử dụng phương phápTaguchi và phương pháp phân tích quan hệ xám cho bài toán đơn mục tiêu và đa mụctiêu.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài4.1. Ý nghĩa khoa h ...