Trong quá trình thực tập tại công ty VPĐD Sodick, tuy chỉ có một khoảng thời gian ngắn nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn thực tập ĐỖ DUY PHÚ cùng các anh chị em trong
Nguyên lý gia công tia lửa điện ( EDM)
Gia công tia lửa điện dùng điện cực định hình
Phương pháp “xung định hình” sử dụng điện cực có hình dạng không gian bất kỳ để in hình lên phôi, tạo ra lòng khuôn dùng để gia công các chi tiết đục lỗ không thông Phương pháp này giúp đảm bảo chính xác và hiệu quả trong quá trình tạo hình các chi tiết có hình dạng phức tạp Điện cực có thể có nhiều dạng hình học khác nhau, phù hợp với yêu cầu của từng sản phẩm Xung định hình là một kỹ thuật tiên tiến trong chế tạo khuôn mẫu, đặc biệt phù hợp để sản xuất các chi tiết đục lỗ không thông qua gia công điện cực.
Gia công tia lửa điện bằng cắt dây
Cắt dây tia lửa điện (WEDM) là hình thức gia công tia lửa điện đặc biệt, khác với xung điện dùng điện cực thỏi phức tạp, ở chỗ sử dụng dây kim loại mỏng có đường kính từ 0,1 đến 0,3mm làm điện cực Dây này được liên tục cuốn quanh và di chuyển theo biên dạng đã định, cho phép cắt các bề mặt 2D và 3D phức tạp WEDM là phương pháp gia công chính xác, phù hợp để chế tạo các chi tiết điện tử và khuôn mẫu phức tạp.
Trong quá trình gia công, dụng cụ và chi tiết hoạt động như hai điện cực của nguồn điện một chiều có tần số từ 50 đến 500kHz, điện áp từ 50 đến 300V và cường độ dòng điện từ 0,1 đến 500A Dụng cụ giữ vai trò là catốt, còn chi tiết là anốt, và cả hai được đặt trong dung dịch cách điện gọi là chất điện môi, đảm bảo quá trình gia công diễn ra hiệu quả và an toàn.
Khi hai điện cực tiến lại gần nhau, một điện trường được hình thành giữa chúng Khi điện áp tăng lên, điện tử bắt đầu phóng ra từ bề mặt cực âm Tiếp tục tăng điện áp sẽ khiến chất điện môi giữa hai điện cực bị ion hóa, biến chúng thành chất dẫn điện, dẫn đến sự xuất hiện của tia lửa điện giữa hai điện cực.
Quá trình này diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn từ 10-4 đến 10-7 giây, sau đó mạch trở lại trạng thái ban đầu Khi điện áp của tụ điện tăng đủ để gây phóng điện, quá trình này lại bắt đầu tại điểm có khoảng cách gần nhất, tạo ra một chu kỳ phóng điện nhanh chóng và liên tục.
Quá trình gia công bằng tia lửa điện EDM diễn ra khi các giọt kim loại từ phoi, bị tách ra khỏi điện cực và đông đặc thành các hạt nhỏ hình cầu, bị đẩy ra khỏi vùng gia công nhờ luồng dung môi áp suất cao Khi các hạt này thoát ra, khe hở giữa hai điện cực mở rộng và quá trình phóng điện dừng lại; để tiếp tục gia công, hai điện cực cần được di chuyển lại gần nhau và quá trình lặp lại liên tục Quá trình EDM sử dụng tia lửa điện gây nhiệt cực lớn trong thời gian ngắn, giống như một phần nhỏ của tia sét đâm vào bề mặt, làm nóng chảy lớp kim loại gia công và thực hiện tách kim loại chính xác, phục vụ các ứng dụng gia công kim loại chính xác cao.
Bản chất vật lý
Đặt một điện áp giữa điện cực và phôi để tạo ra quá trình phóng tia lửa điện Khoảng cách giữa các điện cực phải được duy trì trong giới hạn hợp lý và không gian giữa điện cực và phôi cần được điền đầy chất điện môi để đảm bảo an toàn và hiệu quả Khi hai điện cực tiến gần nhau hơn, đến mức có thể gây phóng tia lửa điện, sẽ xuất hiện dòng điện tức thời, mở ra quá trình truyền điện và ion hóa không khí giữa các điện cực.
Trong quá trình gia công bằng tia lửa điện, việc hai điện cực chạm nhau sẽ gây ra ngắn mạch có hại thay vì tạo ra tia lửa điện, làm giảm hiệu quả công nghệ Nếu khe hở giữa các điện cực quá lớn, sẽ không xảy ra phóng tia lửa điện, dẫn đến giảm năng suất gia công Để phát sinh tia lửa điện, cần ngừng cung cấp năng lượng một khoảng thời gian ngắn sau khi dòng điện bắt đầu chạy qua điện cực, thường được thực hiện bằng bộ phát xung RC để cung cấp xung răng cưa, tối ưu hóa quá trình gia công.
Các thông số công nghệ của EDM
Đặc tính về điện của sự phóng tia lửa điện
Các đặc tính về điện dựa trên các đặc tính thời gian của sự phóng tia lửa điện, đóng vai trò là các thông số điều chỉnh chính trong quá trình gia công Việc đo lường và phân tích các đặc tính này giúp tối ưu hóa quá trình gia công, nâng cao hiệu quả và chất lượng sản phẩm Các thông số điện này quan trọng trong việc kiểm soát quá trình gia công EDM, đảm bảo độ chính xác và năng suất cao.
Máy phát xung tĩnh trong thiết bị gia công tia lửa điện đóng vai trò cung cấp năng lượng làm việc cần thiết, điều khiển bằng điện tử mà không cần yếu tố bù Nguyên lý hoạt động của máy dựa trên sự phát triển của transistor mạnh và các sản phẩm điện tử hiện đại, mang lại ưu việt về độ linh hoạt của các thông số điều chỉnh Nhờ đó, quá trình gia công có thể được tối ưu hóa để giảm mòn điện cực và nâng cao chất lượng bề mặt, đòi hỏi các thông số của quá trình phải phù hợp và linh hoạt điều chỉnh.
Các thông số điều chỉnh
Thời gian trễ đánh lửa (td) là khoảng thời gian giữa khi đóng điện máy phát và khi tia lửa điện phóng ra Lúc đầu, khi đóng điện, điện áp duy trì ở giá trị của điện áp đánh lửa Ui và dòng điện bằng 0 Sau một khoảng thời gian trễ nhất định, tia lửa điện mới xảy ra, dòng điện từ 0 tăng lên Ie, giúp tạo ra quá trình đánh lửa hiệu quả.
Điện áp phóng tia lửa điện Ue là điện áp trung bình giảm từ Ui xuống Ue trong suốt quá trình phóng tia lửa điện, phản ánh quá trình bật tắt liên tục của tia lửa Ue là một hằng số vật lý cố định, phụ thuộc vào cặp vật liệu của điện cực và phôi, và không thể điều chỉnh.
Dòng phóng tia lửa điện Ie là giá trị trung bình của dòng điện từ khi bắt đầu phóng tia lửa đến khi ngắt điện, ảnh hưởng lớn đến lượng hớt vật liệu, độ mòn điện cực và chất lượng bề mặt gia công Khi Ie càng lớn, lượng hớt vật liệu và độ nhám bề mặt càng tăng, trong khi đó độ mòn điện cực giảm Mật độ dòng điện (A/mm2) cao gây ra lượng nhiệt lớn, dẫn đến quá nhiệt điện cực và tăng tốc độ mòn, vì vậy để gia công các vùng nhỏ, cần chọn dòng điện thấp để đảm bảo hiệu quả và độ chính xác trong quá trình gia công.
Khi gia công bằng điện cực, việc lựa chọn dòng điện phù hợp là rất quan trọng để đạt được lượng hớt vật liệu tối đa Điều này giúp đảm bảo quá trình gia công hiệu quả, tốc độ cao, đồng thời duy trì độ bóng bề mặt và kiểm soát mức mòn của điện cực trong giới hạn yêu cầu Lựa chọn dòng điện chính xác còn giúp tối ưu hóa năng suất và chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Độ kéo dài xung ti là khoảng thời gian giữa hai lần đóng ngắt của máy phát trong cùng một chu kỳ phóng tia lửa điện, bằng tổng thời gian trễ (td) và thời gian phóng tia lửa điện (te): ti = td + te Nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và năng suất gia công, đặc biệt là lượng hớt vật liệu Thực nghiệm cho thấy, khi giữ nguyên dòng điện Ie và khoảng cách xung to, tăng độ kéo dài xung ti ban đầu làm tăng vùng làm việc (Vw), nhưng sau đó Vw đạt giá trị cực đại và bắt đầu giảm Tiếp tục tăng ti không những không tăng hiệu quả hớt vật liệu mà còn làm tăng nhiệt độ của các điện cực và dung dịch điện môi, ảnh hưởng đến hiệu suất gia công.
Khoảng cách xung to là thời gian giữa hai lần ngắt-đóng của máy phát xung thuộc hai chu kỳ phóng điện liên tiếp, còn gọi là độ kéo dài nghỉ của xung Nó ảnh hưởng lớn đến lượng hớt vật liệu, khi khoảng cách to càng lớn thì lượng hớt vật liệu Vw càng nhỏ, ngược lại Cần giữ khoảng cách to nhỏ nhất có thể để đạt lượng hớt vật liệu tối đa, nhưng vẫn đủ để thời gian ion hóa chất điện môi trong khe phóng điện diễn ra nhằm tránh lỗi như hồ quang hoặc dòng ngắn mạch Trong suốt thời gian của khoảng cách xung, dòng chảy đẩy vật liệu đã bị mòn ra khỏi khe hở phóng điện; do đó, lựa chọn tỉ lệ to, ti phù hợp dựa trên kiểu máy và điều kiện gia công là rất quan trọng để tối ưu hóa quá trình.
Trong quy trình gia công, lựa chọn độ dày phôi ảnh hưởng lớn đến chất lượng và hiệu quả gia công Khi gia công rất thô, tỷ lệ ti/to nên lớn hơn 10 để đảm bảo quá trình diễn ra thuận lợi Đối với gia công thô, tỷ lệ này thường đặt bằng 10, giúp tối ưu hóa thời gian và hiệu suất gia công Trong quá trình gia công tinh, tỷ lệ ti/to được chọn là 5, nhằm đạt được độ chính xác cao hơn Cuối cùng, khi thực hiện gia công rất tinh, tỷ lệ ti/to thường nhỏ hơn 5, phổ biến là đạt khoảng 0,4 để đảm bảo độ chính xác tối đa trong thành phẩm.
Khe hở phóng điện là yếu tố quan trọng để duy trì quá trình gia công hiệu quả, đòi hỏi phải duy trì chiều rộng khe hở tối ưu nhằm đảm bảo điện cực có thể ăn xuống sâu vào phôi Việc điều chỉnh khe hở phóng điện dựa trên đo lường điện áp Ue, là đại lượng chính xác phản ánh khoảng cách giữa điện cực và phôi; khi Ue tăng, khe hở cũng tăng theo Trong quá trình gia công, do điện cực và phôi bị mòn, Ue liên tục được đo và so sánh với giá trị danh nghĩa để điều chỉnh, đảm bảo khe hở luôn duy trì ổn định Hệ thống tự động điều chỉnh dựa trên các tham số như dòng I, thời gian ti, to, và điện áp Ui phù hợp với yêu cầu năng suất và chất lượng bề mặt, giúp quá trình gia công đạt hiệu quả cao.
Gia công EDM có thể được phân loại như sau
• Gia công xung định hình EDM (Die Sinking EDM hay Ram- EDM)
• Gia công EDM bằng dây cắt (Wire-cut EDM hoặc Wire EDM)
• Gia công vi EDM (Micro EDM)
Các trục căn bản của máy EDM
Máy cắt EDM có tổng cộng 05 trục được điều khiển hệ trục tọa độ máy dựa trên 2 tiêu chí là trục chính của máy và bàn máy
Trục X : chuyển động (+) theo chiều tay trái sáng tay phải
Trục Y : chuyển động (+) xa người thao tác Trục Z: thẳng đứng, chiều (+)là hướng lên trên
Trục U : trục // với trục X( là trục bàn máy) chiều (+)từ trái sang phải
Trục V: trục // với trục Y( là trục bàn máy) chiều (+) xa người thao tác
TÌM HIỂU VỀ MÁY CẮT XUNG ( DIE SINKING EDM)
NGUYÊN LÍ GIA CÔNG MÁY CẮT XUNG EDM
Hệ thống gia công tia lửa điện (EDM) gồm hai bộ phận chính: máy công cụ và nguồn cung cấp điện Máy công cụ sử dụng điện cực định hình đóng vai trò như dao cắt, tạo ra các lỗ hình dạng chính xác trên chi tiết gia công Chi tiết gia công được lắp cố định trên bàn máy, trong khi điện cực gắn với đầu máy và di chuyển theo phương thẳng đứng nhờ vào động cơ servo AC hoặc xilanh thủy lực Hệ thống kiểm soát chính xác vị trí của điện cực so với chi tiết để đảm bảo quá trình gia công hiệu quả và chính xác, phù hợp với các yêu cầu chuẩn SEO về gia công điện tích.
Nguồn năng lượng cung cấp tạo ra tần số cao, hình thành tia lửa điện giữa điện cực và bề mặt chi tiết, làm bong lớp kim loại bằng nhiệt độ cao và quá trình hóa hơi Vị trí của điện cực được tự động điều chỉnh chính xác nhờ hệ thống servo và nguồn cung cấp, đảm bảo điện cực không chạm vào bề mặt chi tiết trong quá trình gia công, chỉ tạo ra khe hở phóng điện nhỏ Cả chi tiết và điện cực đều ngâm trong dung dịch điện môi, đóng vai trò cách điện kiểm soát phóng tia lửa điện đồng thời làm mát và giảm nhiệt độ trong khe hở phóng Hơn nữa, dung dịch điện môi còn được bơm liên tục để đẩy đi các hạt mòn, duy trì hiệu quả gia công và làm sạch khe hở trong quá trình EDM.
Một số hình ảnh về đầu cực:
Một số dòng máy cắt xung EDM của SODICK như C32, AP1L, AD3L, AG75L
Một số thông số về máy C32
Hành trình dịch chuyển các trục X/Y/Z
Hành trình dịch chuyển các trục U/V
Khoang làm việc của máy 450x300 mm Khối lượng vật gia công tối đa 50kg
Trọng lượng điện cực tối đa 20kg
Kích thước thùng chứa dầu 925 x 555 x 300
Hệ điều khiển LMX32 hoạt động trên nền
Window XP Màn hiển thị cảm ứng TFT 15"
Phần mềm hỗ trợ gia công LN Assit
C32 dòng máy cắt xung EDM mới nhất của Sodick sở hữu truyền động động cơ tuyến tính thế hệ thứ 5, thiết kế nhỏ gọn và tiên tiến Máy sử dụng hệ điều khiển LMX32 hoạt động trên nền Windows XP, đi kèm màn hình cảm ứng TFT 15 inch dễ dàng thao tác và vận hành Phần mềm hỗ trợ gia công LN Assist giúp người vận hành dễ dàng tạo các chương trình NC với các điều kiện gia công và chế độ bù tối ưu, phù hợp với mọi bài toán sản phẩm.
C32 là máy EDM đầu tiên tích hợp công nghệ truyền tín hiệu serial siêu tốc 1Gbit/giây, mang đến hệ thống điều khiển hiệu quả cao Hệ thống truyền tín hiệu tốc độ cao này giúp nâng cao hiệu suất truyền động và độ phản hồi điều khiển servo, đồng thời tăng cường độ tin cậy của máy trong quá trình gia công.
Hệ điều khiển LMX32 tích hợp hệ mạch "zero wear" giúp giảm hao mòn điện cực graphite xuống dưới 0.06%, đồng thời tăng tốc độ gia công lên tới 20% Tính năng này giúp giảm số lượng điện cực cần thiết khi gia công các lõi hộp, từ đó tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất Trong khi một máy EDM thông thường thường cần 2-3 điện cực để thực hiện các giai đoạn gia công thô, bán tinh và tinh, thì C32 chỉ cần duy nhất 1 điện cực, giúp giảm thiểu các sai số gia công và nâng cao hiệu quả sản xuất.
C32 được trang bị công nghệ truyền động động cơ tuyến tính tiên tiến của Sodick, giúp trục Z đạt tốc độ dịch chuyển lên đến 1.400"/phút và gia tốc trọng trường tới 1.2G Tốc độ dịch chuyển cao của trục Z tạo ra hiệu ứng bơm đẩy phoi ra khỏi các hốc gia công, giảm thiểu sự cần thiết của vòi xối và đảm bảo chất lượng gia công ổn định.
Sodick là nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực máy gia công tia lửa điện, đã bán hơn 50.000 máy trên toàn cầu, khẳng định vị thế vững chắc của thương hiệu Model C32 dự kiến sẽ trở thành sản phẩm đột phá, góp phần thúc đẩy chiến lược "toàn cầu hóa máy EDM" của Sodick, mở rộng thị trường và nâng cao hiệu quả gia công kim loại trên quy mô quốc tế.
PHẦN 3 MÁY CẮT DÂY EDM( WIRE CUT EDM)
Các nguyên tắc cơ bản của phương pháp cắt dây EDM tương tự như gia công xung định hình EDM, nhưng điểm khác biệt chính là điện cực dùng trong cắt dây là những sợi dây đơn giản, có đường kính từ 0.006-0.012 inch, thường làm bằng đồng Thay vì sử dụng chất điện môi như trong gia công xung định hình EDM, quá trình cắt dây EDM sử dụng nước ion hóa để tạo ra hồ quang điện và cắt vật liệu chính xác.
Nước đóng vai trò quan trọng trong việc làm mát và loại bỏ các hạt xói mòn nhanh chóng, giúp bảo vệ quá trình gia công hiệu quả Trong quá trình cắt, nước được dẫn nhẹ nhàng chảy qua để tránh làm chệch hướng các dây, đảm bảo độ chính xác và an toàn trong quá trình gia công.
Diefluid Centre (cột áp thuỷ lực)pressure: 6bar
Wire Center (quận dây) có đường kính: 0.2mm
Machining Center (max table size: x-300mm y-300mm z-200mm)
NC code programming: đây là 1 đoạn chương trình viết để gia công chi tiết
M00 M02 Một số dòng máy cắt dây EDM của SODICK: AD325L,AP200L, AP450L, EXC100L, AQ237L, TW423, TW533…
Giới thiệu về máy cắt dây EDM TW
• Kiểu làm việc bàn chìm (submersible worktable)
• Thân máy từ gang hợp kim MEEHAMITE, khử ứng suất dư, đảm bảo thân máy cứng vững và độ chính xác cao
• Sử dụng nguồn cấp AC có trở kháng thấp, đảm bảo gia công nhanh và chính xác
• Màn hình thể hiện hình ảnh lập thể trong quá trình gia công
• Khả năng cắt dốc nghiêng tối đa ±15o
• Hệ thống dẫn động với động cơ servo, băng máy tuyến tính và trục vít me
• Máy trước khi xuất xưởng được kiểm tra độ chính xác bằng các thiết bị laser
Thông số kỹ thuật TW-423 TW-533
Phương pháp gia công Loại bàn chìm Loại bàn chìm
Kích thước thùng làm việc 850x660x430 mm
Kích thước phôi tối đa 640x490x300 mm
Trọng lượng phôi tối đa 650 kg 750 kg
Hành trình trục XxY 420x270 mm 520x370 mm
Hành trình trục Z 300 mm 300 mm
Hành trình trục U, V ±50 mm ±50 mm
Motor dẫn động các trục XYZUV Động cơ AC
Servo Động cơ AC Servo
Tốc độ di chuyển của bàn làm việc 4000 mm/phút 4000 mm/phút Đường kính dây cắt Ф0.1-Ф0.3 mm Ф0.1-Ф0.3 mm Độ căng dây cắt 200-2400 gf 200-2400 gf
Tốc độ cắt cực đại (dây đồng Ф0.3 mm, cắt AC)
Tốc độ di chuyển dây 0-15 m/phút 0-15 m/phút Độ nhỏm bề mặt tốt nhất Ra 0.28àm Ra 0.28àm
Góc côn tối đa ±15o (tùy chọn ±22.5o) ±15o (tùy chọn ±22.5o)
Trọng lượng tối đa của cuộn dây 6 kg 6 kg
Trọng lượng máy 2650 kg 3000 kg
• Phương pháp lọc: lọc giấy
• Thể tích thùng nước: 650 lít
• Bộ lọc xử lý nhựa trao đổi ion: 15 lít
• Kiểm soát độ dẫn điện: tự động
• Điều khiển nhiệt độ nước: tùy chọn
• Loại mạch: công suất Transitor MOS
• Một vài thông số của máy AD325L:
Một số sản phâm sau khi cắt bằng máy EDM:
SO SÁNH GIA CÔNG XUNG ĐỊNH HÌNH VÀ CẮT DÂY
• Gia công bằng điện cực thỏi người ta sử dụng dầu làm chất điện môi thì trong WEDM lại dùng nước khử khoáng
Khi gia công bằng điện cực thỏi, quá trình phóng điện diễn ra giữa mặt đầu điện cực và chi tiết gia công, tạo ra quá trình gia công chính xác và hiệu quả Ngược lại, khi sử dụng dây cắt, sự phóng điện xảy ra giữa mặt bên của dây cắt và chi tiết gia công, giúp phù hợp cho các ứng dụng cắt cạnh hoặc các hình dạng phức tạp Cả hai phương pháp đều dựa trên nguyên lý phóng điện để thực hiện quá trình gia công, nhưng phù hợp với các mục đích và yêu cầu kỹ thuật khác nhau.
Vùng phóng điện trong gia công bằng điện cực thỏi bao gồm mặt đầu và góc của điện cực, mang lại hiệu quả gia công chính xác và chất lượng Trong khi đó, vùng phóng điện khi gia công bằng dây cắt chỉ bao gồm mặt 180 độ của dây cực khi tiếp cận và cắt chi tiết gia công, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao năng suất gia công Những ưu điểm này góp phần tối ưu hóa quá trình gia công, giảm thiểu sai số và đảm bảo độ bóng bề mặt của sản phẩm cuối cùng.
EDM sử dụng tia lửa điện để ăn mòn kim loại, không phụ thuộc vào độ cứng vật liệu, giúp gia công các vật liệu cứng như thép tôi hoặc tungsten carbide Điện cực kim loại hoặc than chì mềm có thể gia công các loại vật liệu này, mang lại lợi ích lớn trong quá trình gia công chi tiết cứng Ngoài ra, có thể nhiệt luyện chi tiết trước khi gia công bằng EDM, giảm thiểu rủi ro hư hại và biến dạng, giúp bảo vệ các chi tiết đắt tiền không bị biến thành phế liệu trong quá trình xử lý nhiệt.
• Phôi và dụng cụ (điện cực) đều phải dẫn điện
Do tốc độ cắt gọt thấp, phôi trước gia công EDM thường cần được gia công thô trước để đạt hiệu quả cao hơn Đồng thời, vùng làm việc có nhiệt độ cao gây ra biến dạng nhiệt, ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình gia công.
Gia công lỗ nhỏ có đường kính chỉ 0,15mm trên các vũi phun cao áp giúp đạt năng suất cao, từ 15 đến 30 giây cho mỗi chiếc Quá trình gia công sở hữu độ chính xác cao với khả năng khoan lỗ sâu tới 60mm, sai số chỉ 5μm, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao Các lỗ có kích thước từ 0,05mm đến 1mm, bao gồm cả các lỗ làm mát trong cánh tuabin bằng hợp kim siêu cứng, với chiều sâu lớn, tỉ lệ chiều dài trên đường kính lên tới 67, đảm bảo hiệu quả làm việc vượt trội trong các ngành công nghiệp đòi hỏi sự chính xác tuyệt đối.
• Lấy các dụng cụ bị gãy và kẹp trong chi tiết (bulông, tarô…)
Gia công khuôn mẫu và các chi tiết yêu cầu độ chính xác cao, sử dụng vật liệu hợp kim cứng để đảm bảo độ bền bỉ và chính xác Độ chính xác gia công phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công nghệ gia công, thiết bị máy móc hiện đại và kỹ năng của nhân viên kỹ thuật Việc kiểm soát các yếu tố này giúp đạt được các tiêu chuẩn chất lượng cao, tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu lỗi trong quá trình sản xuất.
• Độ chính xác của máy
BỘ ĐIỀU KHIỂN CHÍNH TRONG MÁY CẮT EDM
Hệ thống servo AC
Hệ thống Servo AC là hệ thống điều khiển vòng kín được trang bị encoder để thu thập tín hiệu hồi tiếp như tốc độ và vị trí, giúp điều chỉnh chính xác các hoạt động cơ khí Nhờ đó, Servo AC đáp ứng các yêu cầu về vị trí và tốc độ đã được lập trình sẵn một cách chính xác Trong trường hợp có trở ngại ngăn cản chuyển động quay của động cơ, hệ thống hồi tiếp sẽ phát hiện tín hiệu chưa đạt vị trí mong muốn và mạch điều khiển sẽ tiếp tục chỉnh sửa sai lệch để đưa động cơ về đúng điểm mục tiêu.
Máy EDM sẽ nhận chỉ thị định vị( Drive motor servo AC signal) từ chương trình NC Động cơ chủ động (
Motor chạy số vòng tương ứng để quay trục dịch chuyển, đảm bảo độ chính xác trong quá trình vận hành Khi trục đạt vị trí mong muốn, thiết bị phản hồi (feedback device) sẽ gửi tín hiệu về bộ điều khiển để kết thúc lệnh Quá trình này giúp kiểm soát chính xác vị trí và nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.
Lệnh NC thực hiện bên trong bộ điều khiển giúp điều khiển chính xác hoạt động của mô tơ, đảm bảo quay đúng số vòng cần thiết Nhờ đó, trục vítme bi sẽ quay số vòng tương ứng, nâng cao độ chính xác và hiệu suất của hệ thống Điều này giúp tối ưu hóa quá trình gia công, nâng cao chất lượng sản phẩm và tiết kiệm thời gian vận hành.
Vít me bi hoạt động bằng cách kéo theo chuyển động thẳng của bàn máy hoặc tay gắn điện cực, đảm bảo điều khiển chính xác trong quá trình gia công Thiết bị phản hồi ở đầu kia của vít me bi giúp kiểm soát kết thúc lệnh, xác định đúng khi số vòng quay cần thiết đã được thực hiện, tăng độ chính xác và hiệu quả trong quá trình vận hành.
Servopact(bộ driver servo): bộ này có chức năng điều khiển động cơ servo
Một số hình ảnh về bộ Servopact:
Các máy CNC EDM hiện nay chủ yếu sử dụng động cơ AC servo để dẫn động các trục, mang lại khả năng vận hành ổn định trong dải tốc độ rộng và khả năng chế tạo công suất lớn Trong khi đó, các dòng máy cũ hơn thường dùng động cơ DC servo Lợi ích của động cơ AC servo bao gồm momen ổn định, hoạt động ở tốc độ cao, vận hành êm ái, ít gây tiếng ồn và không yêu cầu nhiều công tác bảo trì.
Các máy cắt EDM thường có từ 4 đến 5 trục (X, Y, Z, U, V), tương ứng với số lượng động cơ servo và drive Mỗi drive sẽ chịu trách nhiệm điều khiển sự di chuyển của một trục, giúp đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình gia công Việc tích hợp nhiều trục và drive hỗ trợ tính linh hoạt và đa dạng trong các ứng dụng cắt EDM khác nhau.
AC servo motor dc điều khiển thông qua driver Driver thường có 2 cách để điều khiển:
• Dùng tín hiệu analog, áp cấp vào thường là -10V ÷ +10V
• Dùng tín hiệu xung Để tạo xung, có thể sử dụng IC 555
• Chân 1: nối xuống đất để lấy dòng cung cấp cho IC
• Chân 2: ngõ vào của 1 tần số so áp, mạch so áp dùng các đén bán dẫn thuận (mức áp chuẩn là 2*Vcc/3)
Chân 4 của thiết bị được dùng để lập định mức trạng thái ra Khi chân 4 kết nối với mass, ngõ ra sẽ ở mức thấp, còn khi chân 4 kết nối lên mức áp cao, trạng thái ngõ ra sẽ phụ thuộc vào mức áp ở chân 2 và chân 6 Điều này giúp điều chỉnh và thiết lập các trạng thái hoạt động của thiết bị một cách chính xác dựa trên mức áp tại các chân này.
Chân 5 của IC thường dùng để điều chỉnh mức áp chuẩn theo VR hoặc R ngoài, nhằm thay đổi mức điện áp chuẩn Trong các mạch ứng dụng, chân 5 thường được kết nối với mass qua một tụ từ có giá trị từ 10nF đến 100nF để lọc bỏ nhiễu, giúp duy trì mức áp chuẩn ổn định.
• Chân 6: ngõ vào của 1 tần so áp khác, mạch so sánh dùng các
• Chân 7: có thể xem như 1 khoá điện
• Chân 8: Cấp nguồn nuôi cho IC Nguồn nuôi cấp cho IC khoảng từ
Mạch điều khiển động cơ servo yêu cầu một mạch điện tử chính xác để điều khiển quay trục của nó Một IC 555 có thể được sử dụng để tạo ra các xung tín hiệu cần thiết, giúp điều chỉnh và kiểm soát hoạt động của servo một cách hiệu quả Việc sử dụng IC 555 trong mạch điều khiển servo mang lại độ chính xác và đáng tin cậy trong quá trình vận hành.
IC 555 tạo ra các xung tín hiệu có chu kỳ khác nhau để điều khiển hoạt động của servo, giúp servo dễ dàng định vị chính xác bằng cách chỉnh Vônkế Nhờ khả năng dễ dàng tạo ra các xung dài hoặc ngắn, IC 555 cho phép servo hoạt động ngoài vị trí biên thông thường, nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong điều khiển tự động.
Khi servo gặp vật cản và kêu lạch cạch ta phải ngắt nguồn ngay, nếu không các bánh răng bên trong sẽ bị trờn.
Một số hệ thống mạch trong máy EDM
KẾT QUẢ THU ĐƯỢC SAU THỰC TẬP
Sau khi hoàn thành kỳ thực tập, học tập và nghiên cứu hệ thống máy cắt EDM cùng các anh, các chú trong công ty, em đã tích lũy nhiều kiến thức quý báu Nhờ sự hướng dẫn tận tình của ban lãnh đạo và các đồng nghiệp, em đã nắm vững quy trình vận hành và các kỹ thuật liên quan đến máy cắt EDM Quá trình thực tập giúp em rút ra nhiều bài học giá trị về công việc và kỹ năng làm việc chuyên nghiệp trong ngành chế tạo máy.
Biết được quá trình hoạt động của, nguyên lý hoạt động và ứng dụng của các máy cắt EDM như máy cắt xung EDM, máy cắt dây EDM…
Tiếp cận thực tế với công nghệ CNC là bước đột phá quan trọng, giúp em trải nghiệm công nghệ hiện đại mà trước đó chỉ mới học qua sách vở Nhờ đó, em đã thu thập thêm nhiều kiến thức mới và củng cố lại những gì đã học về lĩnh vực này, nâng cao kỹ năng và hiểu biết thực tế.
Học hỏi được tác phong công nghiệp kinh nghiệm thực tế,nội quy,đạo đức nghề nghiệp và đặc biệt là tính cẩn thận trong ngành điện
Tinh thần cầu tiến,tính cách trung thực,cần cù,tỷ mỉ và trách nhiêm trong công việc
Tất cả những điều đó góp phần hoàn thiện bản thân em để có thể trở thành người kỹ sư tốt
Trong quá trình thực tập tại Công ty VPĐD Sodick, tôi đã có cơ hội tham quan nhiều khu công nghiệp như Bắc Thăng Long, Quang Minh, Phúc Điền, và vào các xưởng sản xuất của các tập đoàn lớn như Canon, Toho, Brother, Viện Công Nghệ Bộ Quốc Phòng, giúp tôi hiểu rõ hơn về ứng dụng của điện trong đời sống và trải nghiệm môi trường làm việc thực tế Những trải nghiệm này giúp tôi tích lũy nhiều kỹ năng và kiến thức thực tế, bổ sung cho những gì đã học trên ghế nhà trường, từ đó tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp sau này Tôi chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, cán bộ, và các anh chị tại Công ty VPĐD Sodick đã tạo điều kiện và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực tập, giúp tôi hoàn thành xuất sắc đợt thực tập này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đỗ Duy Phú, giảng viên Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội, người đã hướng dẫn tận tình trong quá trình thực tập và hỗ trợ em hoàn thành báo cáo thực tập một cách chuyên nghiệp và đạt kết quả tốt.
Xin trân trọng cảm ơn!