Cácphươngphá giacôngđ cbiệtCóthểchiaralàm5 nhómchínhsau -Phươngphá giacôngb ngphóngđiệ ănmòn: tialửađiệ , xungđiệ , … HCM City Univ.. of Technology, Mechanical Engineering Department Ngu
Trang 1§6 Cácphươngphá giacôngđ cbiệt
Cóthểchiaralàm5 nhómchínhsau
-Phươngphá giacôngb ngphóngđiệ ănmòn: tialửađiệ , xungđiệ , …
HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
-Phươngphá giacôngbằngsiêuâm
-Phươngphá giacôngbằngchùmtia: chùmtiađiệntử, tialaser, plasma,
-Phươngphá giacôngbằngđiệnhoáhọc
-Phươngphá giacôngbằngcáchphốihợpgiữacácphươngphá n itrên
vớinhau, giữacácphươngphá n itrênvớiphươngphá giacôngcơ
thuầntúy(vídụ: màiđiệnhoá)
I Phươngphá giacôngbằngtialửađiện(Electrical-Discharge Machining)
Mộtsốsả phẩmcủ phươngphá giacôngbằngtialửađiện
Trang 2HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
+ Giacôngkimloạibằngtialửađiệnlàmộtdạnggiacôngbằngphóngtia
lửađiệnđểănmònvậtliệugiacông, khitruyềnnănglượngqua rãnh
dẫnđiện
+ Chấtlượnggiacôngkhôngphụthuộctnhchấtcơlýcủavậtliệumàchỉ
phụthuộccácthôngsốvềnhiệt
-Nguyênlýgiacông
+ Dòngđiệnmộtchiềutừnguồnqua biếntrởRnạpvà tụC
+ Khikhehởgiữahaiđiệ cựcđủb →xuấthiệntialửađiện chọcthủng
lớpcáchđiệngiữahaiđiệncực, tạonênrãnhdẫnđiện Nhiệtđộởvùng
n ylênđếnh ngngà độlàmchảylỏng, ốtcháyphầnkimloạitrênbề
mặtgiacông(cựcdương) vàtạonênhìnhdạngcầnthiết ùytheohình
dạngcủađiệncựcdụngcụ(cựcâm)
+ Trongquátrìnhphóngđiện xuấthiệnsựion hoácựcmạnhởvùngtác
dụngvàtạonêná lựcvađậprấtlớn hắtkimloạibịpháhỏngrakhỏi
vùnggiacôngdướidạngnhữnghạtnhỏhìnhcầu
+ Toà bộquátrìnhtrênxảyratrongthờigianrấtngắn Sauthờigian
phóngđiện mạchtrởlạitrạngtháiban đầuvàkhiđiệná củatụđược
nânglênđếnmứcđủđểphóngđiện quátrìnhtrênlạixảyraởđiểmcó
khoảngcáchgầnnhất
+ Đểđảmbảochoquátrìnhgiacônglàliêntục, điềukhiểnđiệncựcdụng
cụđixuốngsaochokhehởgiữahaiđiệncựclàkhôngđổivàứngvới
điệná nạpvà tụC
Trang 3HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
+ Quátrìnhphóngđiệnởvùnggiacôngnhưsau
Dướitácdụngcủađiệntrường, cácion dươngtựdo vàcácelectron đượcgiatốc,
tạonênmộtkênhdẫnđiện Tialửađiện hìnhthànhtạiđâydo vachạmcủacác ion (+) vàelectron (-) dẫnđếnhìnhthành dòngplasma
Việcvachạmgiữacácion vàelectron
tạoranhiệtđộcaotrêncảhaicựccủa dòngkhí Đồngthời, nhiệtđộcaotạihai
cựclàmchảyvàhoáhơicácphầncủa
vậtliệu
Sựphóngđiệnchấmdứt, dòngplasma
tắt Điệncựchoàtan trongdung dịch cáchđiệnvàđượcđưarangoài
-Khảnăngcôngnghệ
+ Chỉcóthểgiacôngđượcnhữngvậtliệudẫnđiện(kimloại, ợpkim, …)
Cóthểtạonênnhữnghìnhdạngphứctạptùythuộcvàhìnhdạngtương
ứngcủadiệncựcdụngcụ
+ Độb ngbềmặtgiacôngthôngthườngđạtRa= 6,3~3,2 µm, vớihợp
kimcứngcóthểđạtRa= 1,6~0,8 µm Vậtliệuđiệncựcdụngcụhay
d nglàđồngthau, ồngđỏ, nhôm, gang tùytheovậtliệugiacôngvà
chấtlượng, năngsuấtyêucầu
Trang 4HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
-Mộtsốphươngphá giacôngEDM
II Phươngphá giacôngbằngchùmtialaser (laser beam machining)
-Đặcđiểm
+ Tialaser làchùmtiaánhsángđơnsắc, cótnhđịnhhướngcao, bước
sóngrấtngắnnêncóthểd nghệthốngquanghọctậptrungn trênmột
diệntchrấtnhỏ, cómậtđộnănglượngrấtcao→nhiệtđộlênđếnh ng
ngà độ, cóthểnungn ng, làmchảyvàđốtcháykimloạiởvùngn tác
dụngvà
+ Bảnchất: Trongvậtliệ laser cónhữngion hoạt ính Khinhữngion n y
đượckíchthíchlênmứcnănglượngcaovàtụtxuốngmứcnănglượng
cơsở→phátranhữnglượngtử, nhữnglượngtửn ybắnvà cácion
khácvàcácion khácn ycũngphátracáclượngtửcứnhưmộtdây
chuyề phảnứnglàmtăngrấtnhanhsốhạtlượngtử Nếud ngthêm
nhữngbộcộnghưởngquanghọcthì ốcđộtăngcủanhữnghạtlượngtử
càngnhanh, lớnhơnvàphátratialaser
Trang 5HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
Bộ phận
cung
cấp và
điều
khiển
6
7
8
9
1 Bộ phận cung cấp và điều khiển
2 Bộ phận phản xạ ánh sáng
3 Đèn phát xung 4 Thanh hồng ngọc
5,6 Gương phản xạ 7 Thấu kính hội tụ
8 Chi tiết gia công 9 Bàn gá chi tiết
-Nguyênlýgiacông
+ Nguồnđiệncấpqua biếnthếvànắndòngnạp
và hệthốngtụ Điệná tốiđacủatụlà2kV
đểđiềukhiểnsựphóngđiệntớiđ nphátxung
3 đặtởmộttronghaitâmcủabộphậnphảnxạ ánhsáng2 (tiếtdiệ nganghìnhellipse) + Khiđ nphátsáng, toà bộnănglượngsẽtập trungvà vịtríđặtthanhhồngngọc4
+ Cácion củathanhhồngngọcbịkíchlên
mứcnănglượngcao, khitụtxuốngsẽphátra
nhữnglượngtử
3 +
Cr
+ Hệquanghọc7 tậptrungchùmtiavàtácdụng lênvậtgiacông8 đặttrênb nmáy9
+ Nhờhệdaođộnggươngphẳng5 và6, những
lượngtửn ysẽđilạinhiềulầnqua thanh
hồngngọcvàkíchthíchcácion khácđể
rồicùngphóngrachùmtialượngtử
3 +
Cr
+ Quátrìnhtácd ngcủ chùmtialaser và vịtrígiacôngnhưsau
Vậtliệ giacôngh tnănglượngcủ chùmtialaser vàchuyể năng
lượngn ythànhnhiệtnăng
Đốtn ngvậtliệ giacôngđ nnhiệtđ cóthểpháh ngvậtliệ đ
Pháh ngvậtliệ giacôngvàđ ychúngrakhỏivùnggiacông
Vậtliệ giacôngnguộid nsaukhichùmtialaser tácd ngxong
-Khảnăngcôngnghệ
+ Rấthiệ quảkhid ngđ giacônglỗnhỏ Đườngkínhnhỏnhấtcóthể
đ tđ n4µm
+ Giacôngđượccácloạivậtliệ khácnhaunhưkimloại, thạchanh, kim
cương, rubi, …
+ Chiề sâulỗcóthểđ t12,7mm
Trang 6HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
III Phươngphá giacôngbằngsiêuâm(ultrasonic machining)
-Đặcđiểm
+ Giacôngkimloạibằngsiêuâmlàmộtdạngcủagiacôngcơ
+ Bảnchấtlàd ngnănglượngvađậpđồngthờicủamộtsốrấtlớncác
hạtmàicótầnsốvađậpcaolênmặtgiacôngđểtáchnhữnghạtkim
loạirấtnhỏ, cókíchthướcvàiµm
-Nguyênlýgiacông
1
2
3
4
7
+ Dao độngcótầnsốcao(16~20KHz) từmáyphát siêuâmtruyềnđếnbiếntử Ởđâydaođộngđiện
đượcbiếnthànhdaođộngcơhọccùngtầnsố, biênđộdaođộngkhoảng5~10µm
+ Thanhtruyềnsóngtruyềndaođộngcầnthiết ừ
biếntửđếndụngcụđểgiacôngkimloại + Dung dịchhạtmàiđượcđưavà vùnggiacông
dướiđầudụngcụ + Tổnghợpchuyểnđộngdaođộngcủađầudụng
cụvàtácdụngcủahạtmàisẽché lạihìnhthù
củadụngcụtrênvậtgiacôngđượcg đặttrên
-Khảnăngcôngnghệ
+ Giacôngđượccảvậtliệukimloại ẫnvậtliệub ndẫnvàvậtliệuphi
kimloại
+ Khichi tiếtgiacôngcốđịnh, cóthểgiacôngđượclỗthônghay không
thông, lỗđịnhhìnhthẳnghoặccong, cắtrãnh, cắtđứt, …
+ Khicungcấpchophôihay dụngcụthêmmộtchuyểnđộngphụthìcó
thểthựchiệnđượccácnguyêncôngphay, mài, tiện cắtđứt, cắtren, …
-Vậtliệ chếtạ d ngcụ
+ Thé carbon nhưC45, thé dụngcụnhưY8A, YA, thé hợpkimnhư
40X, 60Γ, …
+ Hạtmàithườngd ng: cacbitbo, cacbitsilic, korunđiện bộtkimcương
+ Chấtlỏngtrongdạnghuyềnphùcóý nghĩarấtquantrọngtrongviệcgia
công Chấtlỏngthườnglànước, ầumazút, ầuhoả, cồn dầumáy,
dầugai, ầubiếnthếvàdầugrixêrin
+ Độchínhxácgiacôngbằngsiêuâmphụthuộcnhiềuyếutốtrongđ
nhữngyếutốcơbảnlàđộđồngnhấtcủahạtmài, sựtồntạidaođộng
Trang 7HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
IV Phươngphá giacôngđiệ hoá(electrochemical machining)
-Đặcđiểm
+ Cóthểgiacôngđượcnhiềudạngbềmặtphứctạp
+ Khảnănggiacôngkhôngphụthuộcvà cơtnhcủavậtliệumàphụ
thuộcvà thànhphầnhoáhọccủan
+ Điệncựcdụngcụn ichungkhôngbịmòn
+ Cóthểđạtnăngsuấtcaoso vớicácphươngphá giacôngkháctrong
nhómphươngphá điệnvậtlývàđiệnhoá
+ Khinângcaonăngsuấtthìđ b ngtăng Đâylàđặcđiểmmàchỉ
phươngphá n ymớicó
-Nguyênlýgiacông
+ Thựcchấtcủaphươngphá n ylàquátrìnhhoàtan điệncựcdương
trongmôitrườngchấtđiệnphânkhicódòngđiệnđiqua
+ Điệncựcdươnglàvậtgiacôngvàđiệncựcâmlàdụngcụ Dụngcụcó
dạngâmbảncủamặtgiacông
+ Cườngđộdòngđiệnđiqua haiđiểmtươngứngtrênchi tiếtgiacôngvà
vậtliệugiacôngtỉlệnghịchvớikhoảngcáchgiữahaiđiểmđ
→Nhưvậyởcácđiểmkhácnhautrêncựcdươngcókhoảngcáchtớiđiểm
tươngứngtrêncựcâmmàkhácnhauthì ốcđộhoàtan vậtliệucủacực
dươngvà chấtđiệnphânsẽkhácnhau Do đ , cóthểtạonênđược
hìnhthùbấtkỳtươngứngvớihìnhthùcủađiệncựcâm
Trang 8HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
-Yêucầ vềdung dịchđiệ phânvàhìnhthứcgiacông
+ Chấtđiệnphând ngtronggaicôngđiệnhoácónhiềuloạikhácnhau
miễnlàdễhoàtan trongnướcvàdễkếthợpvớikimloạigiacôngtạo
thànhmộthợpchấtdễtáchkhỏivậtliệugiacông
-Khảnăngcôngnghệ
+ Chỉcóthểgiacôngđượcnhữngvậtliệudẫnđiện(kimloại, ợpkim, …)
+ Giacôngcácbềmặtphứctạp độchínhxácchi tiếtphụthuộcvà độ
chínhxácchếtạođiệncựcdụngcụ
V Phươngphá giacôngmàiđiệ hoá(electrochemical grinding machining)
-Đặcđiểm
+ L phươngphá tổnghợpcáctácdụngcủaphươngphá giacôngđiện
h avàphươngphá cơhọccủahạtmài
+ Khảnănggiacôngkhôngphụthuộcvà cơtnhcủavậtliệumàphụ
thuộcvà thànhphầnhoáhọccủan
+ Điệncựcdụngcụn ichungkhôngbịmòn
+ Cóthểđạtnăngsuấtcaoso vớicácphươngphá giacôngkháctrong
nhómphươngphá điệnvậtlývàđiệnhoá
+ Cóthểđạtnăngsuấtcaoso vớicácphươngphá giacôngkháctrong
nhómphươngphá điệnvậtlývàđiệnhoá
Trang 9HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long
-Nguyênlýgiacông
1 2 3 4 5 6
Sơđ màiđiệ hoámặttrụngoài + Khigiacông, ámài àđiệncựcâm, chi tiếtgiacônglàcựcdương
+ Cáchạtmàinhôlêntạokhehởgiữachi tiếtvàđ Khehởn ychứa
đầydung dịchchấtđiệnphân Khicódòngđiệnmộtchiềuchạyqua, quá
trìnhđiệnhoá–hoàtan điệncựcdươngsẽxảyratrongvùngn y
+ Vậtliệubịhoàtan đượctáchkhỏibềmặtgiacôngnhờtácdụngcơhọc
củahạtmàikhiđ màichuyểnđộng
+ Vậtliệubịhoàtan cùngvớichấtđiệnphânđượcnhữnghạtmàichuyển
độngcuốnrangoài, ồngthờichấtđiệnphânmớiđượcphunvà chứa
đầyvùngkhehở
+ Khisửdụngphươngphá n y, vậntốcđ mài20~30m/s, điệnthếlàm
việc6~8V, cườngđộdòngcóthểđến2000A
-Tínhchấtcủ đ vàdung dịchđiệ phân
+ Đámàiphảidẫnđiện thôngthườngđ màicóthànhphầnlàgraphithạt
màivàchấtkếtdính
-Khảnăngcôngnghệ
+ Cóthểgiacôngmặtphẳng, mặttrụ, mặtđịnhhìnhhoặcmàisắclưỡicắt
củadụngcụcắt
+ Dung dịchchấtđiệnphânthườngd nglànướcthủytinhhoặcdung dịch
CaNO3