Tiểu Luận - Kỹ Thuật Chế Tạo - Đề Tài - Gia Công Bằng Phương Pháp Cắt Tia Nước

 Nhưng trong đó chúng ta sẽ thêm các phần tử hạt mài để cho quá trình gia công mạnh hơn và hiệu quả , tạo khả năng cắt các loại vật liệu cứng : thép, thủy tinh, bê tông….. Gia công tia

Gia công bằng phương pháp cắt tia

nước

Nội dung chính :

I Khái niệm

II Nguyên lý gia công

III Thông số công nghệ

IV Phạm vi ứng dụng

V Ưu nhược điểm

I Khái niệm :

1 Gia công bằng tia nước là gì ?

 Là phương pháp gia công đặc biệt

 Dùng tia nước công nghiệp tác động vào vùng chi tiết cần gia công

 Quá trình tiếp tục và dần dần tạo ra được chi tiết cần gia công

2 Gia công tia nước có hạt mài

 Tương tự như gia công bằng tia nước

 Nhưng trong đó chúng ta sẽ thêm các phần tử hạt mài để cho quá trình gia công mạnh hơn và hiệu quả , tạo khả năng cắt các loại vật liệu cứng : thép, thủy tinh,

bê tông…

 Dòng tia nước gia công này sẽ không gây ra những hậu quả do áp suất hoặc

nhiệt

II Nguyên lý hoạt động

1 Gia công bằng tia nước :

 Hiện tượng cắt bằng tia nước thực hiện bằng cách đưa một thể tích lớn nước

qua một đường ống nhỏ, thể tích không đổi đi qua một tiết diện nhỏ dần.

 Làm các phần tử tăng tốc, Dòng tăng tốc này ra khỏi ống tác động một lực

cắt lớn vào vật liệu gia công

Hình 1 : Sơ đồ nguyên lý gia công tia nước

2 Gia công tia nước có hạt mài :

 Đây là phương pháp gia công mạnh nhất và phức tạp nhất

Quá trình đưa phần tử hạt mài vào trong nước sẽ có 2 trường hợp:

Hạt mài được đưa vào sau giai đoạn hình thành tia nước áp suất cao

Hạt mài được đưa vào trước quá trình hình thành tia nước (trường hợp không phổ biến)

Bề mặt được gia công bằng tia nước có hạt mài không có vết xước trên bề mặt gia công như các phương pháp khác

Hình 2 : Nguyên lý hoạt động gia công tia nước hạt mài

Hình 3 : Quá trình đưa hạt mài vào trong nước

III Thông số công nghệ :

1 Gia công bằng tia nước bao gồm :

 Khoảng cách gia công, đường kính các vòi phun, áp suất nước và tốc độ cắt.

 Khoảng cách gia công là khoảng cách giữa đầu vòi phun và bề mặt gia công Thông thường khoảng cách này là nhỏ để tia nước phân tán (Khoảng cách gia công điển

hình là 3,2 mm)

 Kích thước của lỗ vòi phun ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình cắt, Vòi phun nhỏ được sử dụng trên những vật liệu mỏng, những vật liệu dày hơn thì cần có những tia phun dày hơn và áp suất cao hơn

 Tốc độ cắt thường vào khoảng từ 5mm/s – 500 mm/s tùy theo độ dày của chi tiết gia công.

2 Gia công tia nước hạt mài gồm :

 Các thông số cần chú ý khi gia công tia nước có hạt mài:

• Tỉ lệ cấp hạt mài

• Đường kính ống trộn

• Đường kính miệng vòi phun

• Áp suất nước trong vòi

• Khả năng cắt vật liệu

• Chiều dày chi tiết

• Chất lượng cần gia công

• Công suất máy bơm

Góc phun a = 90°, bề mặt được gia công bằng tia va đập.

Góc phun a = 0°, bề mặt được gia công bằng tia trược

Góc phun a = 0°-90°, Bề mặt được gia công bằng tia chéo

Quảng đường đi của hạt mài qua màng dung dịch càng lớn khi góc phun a càng nhỏ

Kích thước của các hạt mài được chọn phụ thuộc vào độ nhám bề mặt trước khi gia công.

Hình 4 : Sơ đồ gia công tia nước hạt mài

IV Phạm vi ứng dụng

Cắt đứt hoặc cắt định hình các bề mặt kim loại hoặc phi kim loại

Khoan lỗ bằng tia nước áp lực cao

Ứng dụng tia nước ưong công nghiệp làm sạch bề mặt

Ứng dụng tia nước trong kỹ thuật đào đường hầm

Gia công bằng tia nước có thể được sử dụng có hiệu quả với những đường cắt hẹp cho các loại chi tiết có dạng tấm mỏng làm bằng vật liệu nhựa, vải, composite,

gạch lát sàn, da, thảm và cát tông…

V Ưu điểm nhược điểm

Ưu điểm :

 Tính hiệu quả: Quá trình sử dụng CAD/CAM và vết cắt rất nhỏ khi gia công bằng

tia nước cho phép chúng ta sử dụng các vật liệu mắc tiền

 Tính linh hoạt và nhanh chóng xác định đường biên của chi tiết cần gia

công: Các đầu dụng cụ cắt bằng nước tự động hoá có thể cắt theo bất kỳ hướng

nào, hình dạng phức tạp luôn luôn được cắt với độ chính xác cao

 Tính kinh tế: Gia công tia nước gia công rất tốt với những vật liệu dễ gãy như

thủy tinh

 Giảm thiểu hư hỏng: cắt được trên các vật liệu dễ vỡ mà không làm vỡ, nứt chi tiết,

tia nước các vật liệu như đá, gốm và sứ thì hiệu quả và sạch sẽ hơn.

 Tận dụng tối đa: Dòng nước dùng để cắt rất hẹp giảm thiểu bề rộng của đường

cắt, tăng phần sử dụng của vật liệu

 Bảo vệ môi trường:

 Nhược điểm

 Khó kiểm soát độ chính xác về kích thước gia công

 Giá thành thiết bị cao

 Công nghệ gia công bằng tia nước áp lực cao trong lĩnh vực chế tạo máy vẫn còn mới mẽ mà nhiều vấn đề lý thuyết và thực tiễn chưa giải quyết được hoặc giải quyết chưa triệt để