Giáo Trình Gia Công Tia Lửa Điện Nghề Vẽ Và Thiết Kế Trên Máy Tính

Giáo trình gia công tia lửa điện cung cấp kiến thức vẽ và thiết kế trên máy tính cho sinh viên cao đẳng, nâng cao kỹ năng nghề nghiệp.

• Tác giả: Lưu Huy Hạnh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam - Hàn Quốc
• Chuyên ngành: Vẽ và Thiết Kế Trên Máy Tính
• Đề tài: Giáo Trình Gia Công Tia Lửa Điện
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. Bài 1: Cơ sở công nghệ gia công tia lửa điện
• 1.1. Bản chất vật lý của quá trình phóng tia lửa điện
• 1.2. Đặc tính về điện của sự phóng tia lửa điện
• 1.3. Lượng hớt vật liệu
• 1.4. Chất lượng bề mặt khi gia công tia lửa điện
• 1.5. Sự mòn của điện cực
• 2. Bài 2: Gia công trên máy cắt dây Molipden
• 2.1. Cấu tạo, nguyên lý và vận hành máy cắt dây Molipden
• 2.2. Thực hành trên phần mềm cắt dây
• 2.3. Thực hành nối dây và thiết lập điểm gốc phôi
• 2.4. Thiết lập quy trình gia công chi tiết và hiệu chỉnh thông số làm việc
• 3. Bài 3: Gia công trên máy cắt dây đồng
• 3.1. Cấu tạo, nguyên lý và vận hành máy cắt dây đồng
• 3.2. Thực hành trên phần mềm cắt dây
• 3.3. Thực hành nối dây và thiết lập điểm gốc phôi
• 3.4. Thiết lập quy trình gia công chi tiết và hiệu chỉnh thông số làm việc
• 4. Bài 4: Gia công trên máy xung định hình
• 4.1. Cấu tạo, nguyên lý và vận hành máy xung điện
• 4.2. Thực hành trên phần mềm máy xung điện
• 4.3. Thiết lập quy trình gia công chi tiết và hiệu chỉnh thông số làm việc
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Giáo Trình Gia Công Tia Lửa Điện

Giáo trình gia công tia lửa điện cho nghề vẽ và thiết kế máy tính là một tài liệu quan trọng, cung cấp kiến thức cơ bản về công nghệ gia công hiện đại. Nội dung giáo trình được thiết kế để giúp sinh viên hiểu rõ về quy trình và ứng dụng của phương pháp gia công này. Đặc biệt, giáo trình không chỉ tập trung vào lý thuyết mà còn bao gồm các bài thực hành cụ thể, giúp sinh viên có thể áp dụng kiến thức vào thực tế.

1.1. Mục tiêu của giáo trình gia công tia lửa điện

Mục tiêu chính của giáo trình là trang bị cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng cần thiết để vận hành máy gia công tia lửa điện. Sinh viên sẽ được học về nguyên lý hoạt động, cấu tạo máy và các thông số kỹ thuật quan trọng.

1.2. Cấu trúc giáo trình gia công tia lửa điện

Giáo trình được chia thành bốn bài học chính, mỗi bài học tập trung vào một khía cạnh khác nhau của gia công tia lửa điện, từ cơ sở công nghệ đến thực hành trên các loại máy khác nhau.

II. Thách thức trong Gia Công Tia Lửa Điện

Gia công tia lửa điện mặc dù mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là việc kiểm soát chất lượng bề mặt gia công. Các yếu tố như điện áp, thời gian phóng điện và loại điện cực đều ảnh hưởng đến kết quả gia công. Việc lựa chọn vật liệu điện cực cũng là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến độ chính xác và hiệu suất gia công.

2.1. Vấn đề chất lượng bề mặt trong gia công

Chất lượng bề mặt gia công là một trong những yếu tố quyết định đến độ bền và tính năng của sản phẩm. Việc điều chỉnh các thông số gia công như điện áp và thời gian phóng điện là rất cần thiết để đạt được bề mặt hoàn thiện.

2.2. Khó khăn trong việc lựa chọn điện cực

Việc lựa chọn vật liệu điện cực phù hợp là một thách thức lớn. Các loại vật liệu khác nhau sẽ có độ mòn và khả năng dẫn điện khác nhau, ảnh hưởng đến hiệu suất gia công.

III. Phương pháp Gia Công Tia Lửa Điện Hiệu Quả

Để đạt được hiệu quả cao trong gia công tia lửa điện, cần áp dụng các phương pháp và kỹ thuật tiên tiến. Việc sử dụng máy phát xung tĩnh hiện đại giúp tối ưu hóa quá trình gia công, giảm thiểu độ mòn điện cực và nâng cao chất lượng bề mặt. Ngoài ra, việc lập trình chính xác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được kết quả mong muốn.

3.1. Sử dụng máy phát xung tĩnh trong gia công

Máy phát xung tĩnh giúp điều khiển năng lượng gia công một cách chính xác, từ đó nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Việc điều chỉnh các thông số như điện áp và thời gian phóng điện là rất quan trọng.

3.2. Lập trình gia công chính xác

Lập trình chính xác giúp tối ưu hóa quá trình gia công, giảm thiểu sai sót và nâng cao hiệu quả sản xuất. Việc sử dụng phần mềm lập trình hiện đại sẽ hỗ trợ sinh viên trong việc thiết lập quy trình gia công.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Gia Công Tia Lửa Điện

Gia công tia lửa điện được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ chế tạo khuôn mẫu đến sản xuất các chi tiết máy có độ chính xác cao. Phương pháp này cho phép gia công các vật liệu khó, như thép hợp kim và hợp kim cứng, mà các phương pháp gia công truyền thống không thể thực hiện được.

4.1. Ứng dụng trong chế tạo khuôn mẫu

Gia công tia lửa điện được sử dụng để chế tạo và phục hồi các khuôn mẫu, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất. Phương pháp này cho phép tạo ra các chi tiết có hình dáng phức tạp với độ chính xác cao.

4.2. Gia công các chi tiết máy chính xác

Phương pháp này cho phép gia công các chi tiết máy có độ chính xác cao, đáp ứng yêu cầu khắt khe trong sản xuất công nghiệp. Các chi tiết như lỗ nhỏ, lỗ sâu có thể được gia công một cách dễ dàng.

V. Kết Luận và Tương Lai của Gia Công Tia Lửa Điện

Gia công tia lửa điện là một phương pháp hiện đại, mang lại nhiều lợi ích cho ngành công nghiệp chế tạo. Tương lai của phương pháp này hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển với sự hỗ trợ của công nghệ mới, giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Việc đào tạo và trang bị kiến thức cho sinh viên là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

5.1. Tương lai của công nghệ gia công tia lửa điện

Công nghệ gia công tia lửa điện sẽ tiếp tục phát triển với sự ra đời của các máy móc hiện đại và phần mềm lập trình tiên tiến. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

5.2. Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao

Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao là yếu tố quyết định để phát triển ngành gia công tia lửa điện. Các chương trình đào tạo cần được cập nhật thường xuyên để đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Nội dung chính

Nội dung mô tả giáo trình “Gia Công Tia Lửa Điện”

(Cấp độ Cao đẳng – Ngành Vẽ và Thiết kế trên máy tính – Năm 2021)

---

1. Tổng quan về giáo trình (≈ 270 từ)

Môn học & vị trí trong chương trình
Giáo trình này là mô‑đun MĐ 36: Gia công tia lửa điện thuộc chương trình đào tạo Cơ khí của Trường Cao đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc, TP Hà Nội. Học sinh phải hoàn thành các môn MH09, MH12‑MH16, MĐ 20‑MĐ 33 trước khi tiếp cận nội dung này, do đó nó nằm ở giai đoạn trung cấp của chuỗi môn kỹ thuật cơ khí.

Mục tiêu học tập
Kiến thức: sinh viên nắm vững nguyên lý hoạt động, độ chính xác, công nghệ và công dụng của máy gia công tia lửa điện; hiểu cấu tạo và chức năng của các bộ phận; phân tích ngôn ngữ máy, cấu trúc lệnh và chương trình gia công EDM; áp dụng các phương pháp lập trình để giải quyết bài toán gia công cơ bản.

Kỹ năng: vận hành thành thạo máy EDM, lập trình quy trình gia công, tuân thủ quy trình an toàn, bảo trì thiết bị và thực hiện các biện pháp bảo vệ tài sản.

Năng lực tự chủ: ý thức tuân thủ nội quy, yêu nghề, bảo vệ thiết bị.

Cấu trúc & cách tiếp cận
Giáo trình gồm 4 bài học:

1. Cơ sở công nghệ gia công tia lửa điện – các khái niệm vật lý, đặc tính điện, lượng hớt vật liệu, chất lượng bề mặt, mòn điện cực.
2. Gia công trên máy cắt dây Molipden – cấu tạo, nguyên lý, thực hành phần mềm AutoCut, nối dây và thiết lập điểm gốc.
3. Gia công trên máy cắt dây đồng – tương tự bài 2 nhưng với máy cắt dây đồng.
4. Gia công trên máy xung định hình – nguyên lý, thực hành phần mềm, thiết lập quy trình và hiệu chỉnh thông số.

Mỗi bài học kết hợp lý thuyết (bản chất vật lý, nguyên lý hoạt động) và thực hành (phần mềm AutoCut, thiết lập tham số, bảo trì).

Điểm đặc sắc

• Nội dung được biên soạn bởi UBND Nguyễn Văn Chín – Ngô Duy Hiệp và nhóm biên soạn 1, dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp (ví dụ: điện áp 80‑200 V, nhiệt độ tia lửa lên tới 100 000 °C).
• Bao gồm bảng mô tả chi tiết các tham số kỹ thuật (điện áp đánh lửa Uz, thời gian trễ td, dòng Ie, thời gian phóng te, độ kéo dài xung ti) và bảng so sánh vật liệu điện cực (đồng đỏ, đồng‑volfram, bạc‑volfram, môlipđen, thép, v.v.).
• Cung cấp định dạng thời lượng: 60 giờ (15 giờ lý thuyết, 45 giờ thực hành) được phân bổ chi tiết cho từng bài học.

---

2. Nội dung kiến thức cốt lõi (≈ 560 từ)

2.1. Các chương/chủ đề chính

Chương	Nội dung chính	Key concepts
Bài 1 – Cơ sở công nghệ gia công tia lửa điện	Bản chất vật lý, đặc tính điện, lượng hớt vật liệu, chất lượng bề mặt, mòn điện cực	Bản chất vật lý, điện áp đánh lửa (Uz), điện áp phóng (Ue), dòng phóng (Ie), thời gian trễ (td), độ nhám bề mặt (Ra)
Bài 2 – Gia công trên máy cắt dây Molipden	Cấu tạo máy, nguyên lý vận hành, phần mềm AutoCut, thiết lập điểm gốc, quy trình gia công	Cấu tạo máy cắt dây, điện áp V‑F, tốc độ Max Speed, điện áp Voltage, thời gian mở/đóng PON/POFF, điạn dòng IP
Bài 3 – Gia công trên máy cắt dây đồng	Tương tự Bài 2, tập trung vào dây đồng, các thông số kỹ thuật riêng	Dây đồng, điện áp và dòng cắt, bộ phận dẫn dây, thiết lập VF & Speed
Bài 4 – Gia công trên máy xung định hình	Nguyên lý xung, cấu tạo máy xung, phần mềm máy xung, thiết lập quy trình	Xung định hình (Ram‑EDM), điện áp và dòng xung, độ kéo dài xung (ti), khoảng cách xung (t0)

Tiến trình logic
Giáo trình bắt đầu bằng cơ sở lý thuyết (Bài 1) để sinh viên hiểu vật lý và điện học của EDM, sau đó điểm qua các loại máy cụ thể (Bài 2‑4) theo thứ tự: máy cắt dây → máy cắt dây đồng → máy xung, mỗi bước bổ sung kiến thức thực hành và thông số điều chỉnh. Cuối mỗi bài học sinh viên thực hiện bài tập thực hành (cài đặt thông số, chạy phần mềm, kiểm tra kết quả) để khép lại chu kỳ lý thuyết‑thực hành.

2.2. Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết vật lý: Phóng tia lửa điện dựa trên điện trường ≥ 10⁴ V/m, ion hoá dung môi điện ly, tạo kênh dẫn điện, nhiệt độ đạt ≈ 100 000 °C.
• Đặc tính điện: Các thông số Uz, Ue, Ie, td, te, ti, t0 quyết định lượng hớt vật liệu (W = Ue·te), độ mòn điện cực và chất lượng bề mặt (Ra = 0,63 µm – 0,16 µm theo độ chính xác).
• Cấu tạo máy: Các thành phần hệ thống cơ khí, hệ thống điện môi, tủ điện nguồn, điều khiển CNC được mô tả chi tiết (ví dụ: trục vít me, bộ bôi trơn, MOSFET tốc độ cao).
• Khung pháp lý & tiêu chuẩn: Thời lượng 60 giờ (15 giờ lý thuyết, 45 giờ thực hành) đáp ứng quy định đào tạo các môn MH09‑MH16, MĐ 20‑MĐ 33.

2.3. Kỹ năng phát triển

Nhóm kỹ năng	Mô tả trong giáo trình
Kỹ thuật	Vận hành máy EDM, thiết lập điện áp, dòng điện, thời gian xung, cài đặt VF, Speed, Voltage trên máy cắt dây Molipden và máy cắt dây đồng.
Phân tích	Đánh giá độ nhám (Ra), độ mòn điện cực dựa vào các thông số đo được; phân tích ảnh hưởng của điện áp và điện áp phóng lên chất lượng bề mặt.
Thực hành	Thực hiện lập trình AutoCut, thiết lập điểm gốc, điều chỉnh tham số cắt (PON/POFF, IP, VF), và bảo trì (bôi trơn, thay dây, kiểm tra dầu làm mát).

---

3. Phương pháp giảng dạy và học tập (≈ 330 từ)

• Pedagogical approach: Giáo trình áp dụng phương pháp “Lý thuyết → Thực hành → Đánh giá”. Mỗi bài học bắt đầu bằng phần giới thiệu lý thuyết (bản chất vật lý, nguyên lý hoạt động), tiếp theo là bài tập thực hành trên phần mềm AutoCut hoặc trên máy thực tế, cuối cùng là đánh giá kết quả thông qua kiểm tra lý thuyết và thực hành.

• Bài tập & case studies:

  • Bài 1: Tính toán lượng hớt vật liệu (W = Ue·te) và độ nhám dựa trên các tham số đo được.
  • Bài 2‑3: Thiết lập điểm gốc, điện áp V‑F, điện áp Voltage, điện áp PON/POFF, và chạy chu trình AutoCut để gia công mẫu chi tiết.
  • Bài 4: Lập trình xung định hình trên máy xung, điều chỉnh độ kéo dài xung (ti) và khoảng cách xung (t0) để đạt độ chính xác 0,01 mm.

• Practical exercises: Mỗi học viên thực hiện điều chỉnh thực tế (ví dụ: thay dây Molipden, bôi trơn trục vít, kiểm tra dung dịch điện ly) và báo cáo kết quả (độ nhám, hình ảnh SEM của bề mặt).

• Assessment methods:

  • Kiểm tra lý thuyết (trắc nghiệm, câu hỏi ngắn) tập trung vào nguyên lý điện & vật lý.
  • Kiểm tra thực hành (đánh giá quy trình gia công, thiết lập tham số, bảo trì).
  • Bài tập lớn: Thiết kế quy trình gia công cho một chi tiết cơ khí được cung cấp trong tài liệu tham khảo (ví dụ: bộ khuôn dập, lỗ sâu Ø 0,15 mm).

• Self‑study guidelines:

  • Đọc phần “Tài liệu tham khảo” (trang 119) để mở rộng kiến thức về EDM, Wire‑EDM, Ram‑EDM.
  • Sử dụng phần mềm AutoCut để tự lập trình và thử nghiệm các thông số VF, Speed, Voltage trước khi đến máy thực tế.
  • Tham khảo định luật Ohm và công thức tính năng lượng tách vật liệu (W = Ue·te) để tự tính toán trong các bài tập.

---

4. Điểm nổi bật và cập nhật (≈ 280 từ)

• Cập nhật so với các phiên bản cũ:

  • Thêm bài 4 về máy xung định hình, phản ánh sự phổ biến của Ram‑EDM trong công nghiệp hiện đại.
  • Bao gồm phần mềm AutoCut (phiên bản mới nhất hỗ trợ CNC) thay cho phần mềm cũ, cho phép lập trình đa chiều (cắt thẳng, cắt côn).
  • Cập nhật bảng vật liệu điện cực (đồng‑volfram, bạc‑volfram, môlipđen, thép) và hướng dẫn lựa chọn điện cực dựa trên độ cứng phôi.

• Current trends được tích hợp:

  • Tự động hoá: Máy xung có điều khiển điện tử xung tĩnh, cho phép thay đổi độ kéo dài xung nhanh chóng.
  • Số hoá: Sử dụng AutoCut để kết nối CAD/CAM, giảm thời gian lập trình và tăng độ chính xác.
  • Bảo vệ môi trường: Đề cập đến độ bền điện cực (giảm chi phí lên tới 80 % tổng chi phí gia công) và việc tái chế dung dịch điện ly trong quy trình bảo trì.

• Ứng dụng thực tế:

  • Gia công khuôn dập, lưới sàn, lỗ sâu trong ngành ô tô, điện tử, máy bay.
  • Đạt độ nhám bề mặt 0,16 µm (độ tinh) và độ chính xác 0,01 mm cho các chi tiết yêu cầu cao.

• Industry connections:

  • Giáo trình được biên soạn theo yêu cầu của các doanh nghiệp cơ khí nội địa và quốc tế (liên kết với các nhà cung cấp máy EDM và vật liệu điện cực).
  • Các bài thực hành mô phỏng các quy trình sản xuất thực tế (ví dụ: gia công khuôn cắt dây cho lớp mạ kim loại).

---

5. Đối tượng sử dụng giáo trình (≈ 220 từ)

Đối tượng	Yêu cầu dự kiến
Sinh viên năm 2‑3, chuyên ngành Vẽ và thiết kế trên máy tính	Đã hoàn thành các môn MH09‑MH16, MĐ 20‑MĐ 33; có kiến thức cơ bản về cơ khí, điện học.
Giảng viên	Sử dụng tài liệu để xây dựng bài giảng lý thuyết, hướng dẫn thực hành trên máy EDM, và đánh giá sinh viên.
Học viên tự học	Có kiến thức nền vật lý, điện, CAD/CAM; có thể truy cập phần mềm AutoCut và đọc phần tài liệu tham khảo để tự lập kế hoạch học tập.
Kỹ thuật viên đào tạo nội bộ	Sử dụng để đào tạo nhân viên trong các doanh nghiệp gia công cơ khí, đặc biệt là những công ty có máy EDM, Wire‑EDM hoặc Ram‑EDM.

---

6. Câu hỏi thường gặp (≈ 270 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

   • Dành cho sinh viên cấp độ cao đẳng chuyên ngành Vẽ và thiết kế trên máy tính, các giảng viên và kỹ thuật viên muốn nắm rõ quy trình gia công tia lửa điện (EDM).

2. Cần kiến thức nền nào để học?

   • Kiến thức cơ bản về điện học (điện áp, dòng điện, điện trở), vật lý tia lửa, và kinh nghiệm sử dụng CAD/CAM (AutoCad, AutoCut). Các môn MH09‑MH16, MĐ 20‑MĐ 33 đã cung cấp nền tảng này.

3. Điểm khác biệt với các giáo trình khác?

   • Bao gồm bốn mô‑đun thực tế (công nghệ, máy cắt dây Molipden, máy cắt dây đồng, máy xung định hình) và phần mềm AutoCut mới nhất. Nội dung chi tiết về thông số kỹ thuật (Uz, td, te, ti, t0) và bảng vật liệu điện cực không có trong các sách tham khảo chung.

4. Làm sao để tự học hiệu quả?

   • Đọc phần lý thuyết (Bài 1) trước, sau đó thực hành trên phần mềm (Bài 2‑3) để làm quen với các tham số. Sau khi hiểu, đến máy thực tế để thực hiện bài tập gia công và đánh giá chất lượng bề mặt bằng các công cụ đo (Ra, độ mòn).

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo?

   • Tài liệu tham khảo (trang 119) liệt kê các sách và bài báo về EDM, Wire‑EDM, Ram‑EDM; kèm bảng thông số máy, đồ thị xung, và hướng dẫn bảo trì. Ngoài ra, phần mềm AutoCut cung cấp hướng dẫn sử dụng chi tiết và mẫu chương trình.

---

7. Kết luận (≈ 150 từ)

Giáo trình “Gia Công Tia Lửa Điện” cung cấp cơ sở lý thuyết vững chắc (bản chất vật lý, đặc tính điện, năng lượng hớt vật liệu) và kỹ năng thực hành chuyên sâu (vận hành máy EDM, lập trình AutoCut, bảo trì thiết bị). Nhờ ba mô‑đun thực tế và phần mềm mới, sinh viên có thể liên kết kiến thức với ứng dụng thực tiệp trong công nghiệp, từ việc thiết kế khuôn mẫu tới gia công lỗ sâu. Tài liệu này đồng thời là công cụ hướng dẫn giảng dạy cho các giảng viên và nguồn tham khảo cho kỹ thuật viên trong môi trường sản xuất cơ khí hiện đại.

---

Trích đoạn nội dung tài liệu

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HÀ NỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT NAM - HÀN QUỐC THÀNH PHỐ HÀ NỘI LƯU HUY HẠNH (Chủ biên) NGUYỄN VĂN CHÍN–NGÔ DUY HIỆP GIÁO TRÌNH GIA CÔNG TIA LỬA ĐIỆN Nghề: Vẽ và thiết kế trên máy tính Trình độ: Cao đẳng (Lưu hành nội bộ) Hà Nội - Năm 2021 LỜI GIỚI THIỆU Trong chiến lược phát triển và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Nhất là trong lĩnh vực cơ khí – Vẽ và thiết kế trên máy tính là một nghề đào tạo ra nguồn nhân lực tham gia thiết kế và chế tạo các chi tiết máy đòi hỏi các sinh viên học trong trường cần được trang bị những kiến thức, kỹ năng cần thiết để làm chủ các công nghệ sau khi ra trường tiếp cận được các điều kiện sản xuất của các doanh nghiệp trong và ngoài nước. Khoa Cơ khí trường Cao đẳng nghề Việt Nam – Hàn Quốc thành phố Hà Nội đã biên soạn cuốn giáo trình mô đun Gia công tia lửa điện nhằm mục đích cung cấp cho sinh viên kiến thức về một phương pháp gia công mới trong lĩnh vực gia công cơ khí, qua đo sinh viên hiểu được thêm về các phương án công nghệ trong gia công. Phục tốt cho quá trình thiết kế các chi tiết máy Cấu trúc giáo trình được chia thành 4 bài như sau: Bài 1: Cơ sở công nghệ gia công tia lửa điện.

Bài 2: Gia công trên máy cắt dây Môlipden. Bài 3: Gia công trên máy cắt dây đồng. Bài 4: Gia công trên máy xung định hình. Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình biên soạn, song không tránh khỏi những sai sót.

Chúng tôi rất mong nhận được những đóng góp ý kiến của các bạn và đồng nghiệp để cuốn giáo trình hoàn thiện hơn. Địa chỉ đóng góp về khoa Cơ khí, Trường Cao Đẳng Nghề Việt Nam – Hàn Quốc TP Hà Nội, Đường Uy Nỗ – Đông Anh – Hà Nội. Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Nhóm biên soạn 1 MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU. 2 Bài 1 Cơ sở công nghệ gia công tia lửa điện.

Bản chất vật lý của quá trình phóng tia lửa điện. Đặc tính về điện của sự phóng tia lửa điện. Lượng hớt vật liệu. Chất lượng bề mặt khi gia công tia lửa điện.

Sự mòn của điện cực. 18 Bài 2 Gia công trên máy cắt dây Molipden. Cấu tạo, nguyên lý và vận hành máy cắt dây Molipden. Thực hành trên phần mềm cắt dây.

Thực hành nối dây và thiết lập điểm gốc phôi. Thiết lập quy trình gia công chi tiết và hiệu chỉnh thông số làm việc. 42 Bài 3 Gia công trên máy cắt dây đồng. Cấu tạo, nguyên lý và vận hành máy cắt dây đồng.

Thực hành trên phần mềm cắt dây. Thực hành nối dây và thiết lập điểm gốc phôi. Thiết lập quy trình gia công chi tiết và hiệu chỉnh thông số làm việc. 73 Bài 4 Gia công trên máy xung định hình.

Cấu tạo, nguyên lý và vận hành máy xung điện. Thực hành trên phần mềm máy xung điện. Thiết lập quy trình gia công chi tiết và hiệu chỉnh thông số làm việc. 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

119 2 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun 36: Gia công tia lửa điện Mã số của mô đun: MĐ 36 Thời gian của mô đun: 60 giờ. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT MÔ ĐUN - Vị trí: + Trước khi học mô đun này học sinh đã hoàn thành MH09, MH12, MH13, MH14, MH15, MH16,MĐ20, MĐ21, MĐ22, MĐ 25, MĐ32, MĐ33. - Tính chất: + Là mô đun bắt buộc II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: - Kiến thức: + Trình bày được nguyên lý hoạt động, độ chính xác, khả năng công nghệ và công dụng của máy gia công tia lửa điện; + Trình bày được cấu tạo, chức năng các bộ phận chính của máy; + Phân tích được ngôn ngữ máy, cấu trúc lệnh và cấu trúc chương trình gia công trên máy gia công tia lửa điện; + Vận dụng được các phương pháp lập trình để giải quyết được các bài toán lập trình gia công các sản phẩm cơ bản.

- Kỹ năng: + Vận hành thành thạo máy gia công tia lửa điện để gia công sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật của bản vẽ, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị; + Tuân thủ đúng quy trình, quy phạm kỹ thuật khi lập trình gia công và vận hành máy gia công tia lửa điện. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có ý thức tuân thủ tốt các nội quy; + Yêu nghề, có ý thức giữ gìn và bảo vệ tài sản, thiết bị. NỘI DUNG MÔ ĐUN: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: 3 Thời gian (giờ) Số Thực hành, Tên các bài trong mô đun Tổng Lý thí nghiệm, Thi/Kiểm TT số thuyết thảo luận, tra* bài tập 1 Bài 1: Cơ sở công nghệ gia 05 02 03 0 công tia lửa điện 2 Bài 2: Gia công trên máy cắt 15 02 12 01 dây Molipden 3 Bài 3: Gia công trên máy cắt 15 02 12 01 dây đồng 4 Bài 4: Gia công trên máy xung 25 04 19 02 điện Cộng 60 10 46 04 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra lý thuyết được tính vào giờ lý thuyết, kiểm tra thực hành được tính bằng giờ thực hành.

4 Bài 1 Cơ sở công nghệ gia công tia lửa điện Mục tiêu - Trình bày được bản chất vật lý và cơ cấu tách vật liệu trong gia công tia lửa điện; - Trình bày được đặc tính về điện của sự phóng tia lửa điện; - Trình bày được chất lượng bề mặt gia công và ảnh hưởng của các thông số đến chắt lượng bề mặt gia công. - Rèn luyện tính kỷ luật, kiên trì, cẩn thận, nghiêm túc, chủ động và tích cực sáng tạo trong học tập. Bản chất vật lý của quá trình phóng tia lửa điện. Tổng quan về gia công tia lửa điện a) Lịch sử phát triển Phương pháp gia công tia lửa điện (Electric Discharge Machining – EDM) được phát triển vào năm 1943 ở Liên Xô bởi hai vợ chồng người Nga tại trường Đại học Moscow là Giáo sư – Tiến sĩ Boris Lazarenko và Tiến sĩ Natalya Lazarenko.

Cho đến nay, phương pháp gia công này đã được phổ biến rộng rãi khắp nơi trên thế giới. Nguyên tắc của phương pháp này là bắn phá chi tiết để tách vật liệu bằng nguồn năng lượng nhiệt rất lớn được sinh ra khi cho hai điện cực tiến gần nhau. Trong hai điện cực này, một đóng vai trò là dao và một đóng vai trò là phôi trong quá trình gia công. Trong thập niên 1960 đã có nhiều nghiên cứu sâu rộng về gia công EDM và đã giải quyết được nhiều vấn đề liên quan đến mô hình tính toán quá trình gia công EDM.

Trong thập niên 1970 đã xảy ra cuộc cách mạng về gia công trên máy cắt dây EDM nhờ vào việc phát triển các máy phát xung công suất lớn, các loại dây cắt và các phương pháp sục chất điện môi hữu hiệu. Hiện nay, các máy EDM đã được thiết kế khá hoàn chỉnh và quá trình gia công được điều khiển theo chương trình số.1: Gia công tia lửa điện 5 b) Nguyên lý gia công Đặt một điện áp một chiều giữa 2 điện cực (một được gọi là dụng cụ và một gọi là phôi chi tiết). Chúng được nhúng ngập trong 1 dung dịch cách điện đặc biệt (gọi là dung dịch điện ly). Điện áp này thường nằm trong khoảng 80V đến 200V.

Khi đưa 2 điện cực tiến lại gần nhau, đến một khoảng cách  đủ nhỏ thì xảy ra sự phóng tia lửa điện. Điều này có thể giải thích là do điện trường giữa khe hở đủ lớn (đạt khoảng 104 V/m) dẫn đến việc iôn hoá dung dịch điện ly và nó trở thành dẫn điện. Tia lửa điện phóng qua khe hở này và hình thành kênh dẫn điện, nhiệt độ lên đến khoảng 100000C làm bốc hơi vật liệu các điện cực. Áp suất vùng này sẽ cao hơn các vùng khác.

Nguồn điện được ngắt đột ngột làm cho tia lửa điện biến mất. Do sự chênh lệch áp suất và do dung dịch lạnh từ ngoài tràn vào kênh dẫn điện gây ra tiếng nổ nhỏ và làm hoá rắn hơi vật liệu thành các hạt ô-xít kim loại. Sau đó, dung dịch điện ly được khôi phục trạng thái cũ của nó: không dẫn điện.2: nguyên lý của gia công tia lửa điện 6 Nguồn điện được cung cấp lại và tia lửa điện lại xuất hiện. Có thể thấy những điểm mấu chốt của phương pháp gia công tia lửa điện gồm: Nguồn cung cấp điện áp dạng xung: thời gian ngắt nguồn điện là khoảng thời gian cần thiết để dung dịch điện ly có thể khôi phục lại trạng thái không dẫn điện của nó và sẵn sàng cho xung gia công tiếp theo.

Nếu thời gian này không có hay nhỏ quá sẽ làm dung dịch điện ly luôn ở trạng thái dẫn điện. Điều này làm cho tia lửa điện phát triển thành hồ quang gây hỏng bề mặt chi tiết và dụng cụ. Các điện cực làm bằng 2 loại vật liệu khác nhau và được nhúng ngập trong dung dịch điện ly: dung dịch này có chức năng chính là môi trường hình thành kênh dẫn điện. Giữa các điện cực luôn có 1 khe hở nhỏ được gọi là khe hở phóng điện.

Khe hở này cần được đảm bảo trong suốt quá trình gia công để duy trì sự ổn định của tia lửa điện. Phôi của quá trình gia công là các giọt kim loại bị tách ra khỏi các điện cực và đông đặc lại thành những hạt nhỏ hình cầu. Khi các hạt này bị đẩy ra khỏi vùng gia công, khe hở giữa hai điện cực lớn lên, sự phóng điện không còn nữa. Để đảm bảo quá trình gia công liên tục, người ta điều khiển điện cực dụng cụ đi xuống sao cho khe hở giữa hai điện cực là không đổi và ứng với điện áp nạp vào tụ C.

Bản chất vật lý của quá trình phóng tia lửa điện Có một câu hỏi được dạt gia quá trình gia công tia lửa điện thì vật liệu được tách ra thế nào? Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý 7 Theo sơ đồ nguyên lý: Một điện áp được đặt giữa điện cực và phôi. Không gian giữa hai điện cực đó được điền đầy bởi một chất lỏng cách điện gợi là chất điện môi (Dielectric). Cho hai điện cực áp lại gần nhau, đến một khoảng cách nào đó thì xảy ra sự phóng tia lửa điện. Một dòng điện xuất hiện một cách tức thời.

Khi phóng tia lửa điện, các điện cực không tiếp xúc với nhau. Nếu chúng chạm vào nhau thì sẽ không có tia lửa điện mà sẽ xảy ra một dòng ngắn mạch, có hại đối với quá trình gia công.