Nghiên cứu sự ảnh hưởng của chế độ cắt tới ứng suất dư và chất lượng bề mặt khi gia công khuôn trên máy cắt dây EDM

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• Lý do chọn đề tài
• Mục đích nghiên cứu
• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu đề tài
• Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1. Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan phương pháp gia công bằng tia lửa điện
• 1.2. Đặc điểm của gia công tia lửa điện
• 1.3. Bản chất vật lý của quá trình phóng điện phóng tia lửa điện
• 1.4. Cơ cấu bóc tách vật liệu
• 1.5. Vết nứt tế vi bề mặt sau khi gia công tia lửa điện
• 1.6. Độ chính xác tạo hình khi gia công tia lửa điện và các yếu tố ảnh hưởng
• 1.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình gia công bằng tia lửa điện
• 1.8. Gia công cắt dây tia lửa điện
• 1.9. Nguyên lí cắt dây tia lửa điện
• 2. Chƣơng 2: GIỚI THIỆU VỀ MÁY CẮT DÂY JSEDM
• 2.1. Máy cắt dây tia lửa điện
• 2.2. Công dụng của máy cắt dây
• 2.3. Đặc điểm của phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện
• 3. Chƣơng 3: MUC TIÊU NỘI DUNG VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
• 3.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 3.2. Nội dung nghiên cứu
• 3.3. Nghiên cứu lý thuyết
• 3.4. Nghiên cứu thực nghiệm
• 3.5. Đối tượng nghiên cứu
• 3.6. Thiết bị nghiên cứu
• 3.7. Vật liệu thí nghiệm
• 3.8. Phương pháp nghiên cứu
• 3.9. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
• 3.10. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
• 4. Chƣơng 4: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT
• 4.1. Nghiên cứu cắt dây tia lửa điện
• 4.2. Nguyên lí cắt dây bằng tia lửa điện
• 4.3. tia lửa điện giữa hai điện cực
• 4.4. Độ chính xác khi gia công cắt dây tia lửa điện
• 4.5. Điện cực và vật liệu điện cực
• 4.6. Yêu cầu của vật liệu điện cực
• 4.7. Các loại dây điện cực
• 4.8. Sự thoát phoi trong cắt dây tia lửa điện
• 4.9. Nhám bề mặt khi cắt dây
• 4.10. Các thông số về điện trong điều khiển máy cắt dây tia lửa điện
• 4.11. Dòng phóng tia lửa điện ie và bước của dòng điện
• 4.12. Độ kéo dài xung ti
• 4.13. Khoảng cách xung t0
• 4.14. Điện áp đánh lửa ui
• 4.15. Khe hở phóng điện
• 4.16. Các loại dòng chảy của chất điện môi
• 4.17. Các lỗi thường gặp do dòng chảy gây ra:
• 4.18. Hệ thống lọc chất điện môi
• 4.19. Độ nhám bề mặt chi tiết máy
• 4.20. Chỉ tiêu đánh giá
• 4.21. Phương pháp đánh giá độ nhám bề mặt
• 4.22. Cơ sở đo lường ứng suất bằng nhiễu xạ
• 4.23. Khái niệm nhiễu xạ x – quang
• 4.24. Lịch sử phát triển tia x
• 4.25. Ứng dụng tia x
• 4.26. Sự hấp thụ của tia x
• 4.27. Sự phát tán tia x
• 4.28. Nguyên lý nhiễu xạ - công thức braggs
• 4.29. Các phương pháp đo trên máy nhiễu xạ:
• 4.30. Phương pháp đo kiểu :
• 4.31. Phương pháp đo kiểu  cố định  :
• 4.32. Phương pháp đo kiểu  cố định o
• 4.33. Hệ số hấp thụ
• 4.34. Chiều sâu thấm của tia x
• 4.35. Cơ sở đo lường ứng suất bằng nhiễu xạ
• 4.36. Phương trình cơ bản
• 4.37. Quan hệ d,– sin2
• 4.38. Quan hệ tuyến tính dψ – sin2ψ (không tách góc ψ)
• 4.39. Tính ứng suất
• 4.40. Ứng suất phẳng - phương pháp “ sin2ψ”
• 4.41. Ứng suất khối
• 4.42. Xác định khoảng cách mặt tinh thể không ứng suất (do)
• 4.43. Phương pháp đo ứng suất dư và kiểm tra độ nhám bề mặt
• 4.44. Phương pháp đo độ nhám:
• 4.45. Phương pháp so sánh bằng ngoại quan
• 4.46. Phương pháp sử dụng máy đo độ nhám
• 4.47. Phương pháp so sánh
• 5. Chƣơng 5: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
• 5.1. Bố trí thí nghiệm
• 5.2. Chuẩn bị mẫu
• 5.3. Vật liệu thí nghiệm
• 5.4. Giả thiết thí nghiệm
• 5.5. Điều kiện thực hiện mẫu làm thí nghiệm
• 5.6. Máy đo độ nhám sj-301 của mitutoyo
• 5.7. Thước so sánh độ nhám (nigata japan)
• 5.8. Máy nhiễu xạ x-ray của viện năng lượng nguyên tử TP.
• 5.9. Tiến trình thí nghiệm
• 5.10. Mô hình định tính quá trình cắt dây tia lửa điện
• 5.11. Các thông số đầu vào thí nghiệm
• 5.12. Nghiên cứu quy hoạch thực nghiệm để xác định độ nhám bề mặt và năng suất trong quá trình gia công cắt dây bằng tia lửa điện
• 5.13. Kết luận chương 5
• 5.14. Phương pháp đo ứng suất dư trong quá trình gia công cắt dây bằng tia lửa điện
• 5.15. Lựa chọn phương pháp đo: phương pháp kiểu đo kiểu  cố định 
• 5.16. Kết quả thí nghiệm
• 5.17. Kết quả mẫu 0 (khi chưa cắt)
• 5.18. Kết quả các mẫu còn lại
• 5.19. Đường nhiễu xạ của mẫu M1 được nội suy bằng hàm gauss
• 5.20. Đồ thị d- sin  của mẫu M1
• 5.21. Đường nhiễu xạ của mẫu M2 được nội suy bằng hàm gauss
• 5.22. Đồ thị d  sin  mẫu M2
• 5.23. Đường nhiễu xạ của mẫu M3 được nội suy bằng hàm gauss
• 5.24. Đồ thị d- sin  của các mẫu M3
• 5.25. Đường nhiễu xạ của mẫu M4 được nội suy bằng hàm gauss
• 5.26. Đồ thị d  sin  mẫu M4
• 5.27. Đồ thị d  sin  mẫu M4
• 5.28. Đường nhiễu xạ của mẫu M5 được nội suy bằng hàm gauss
• 5.29. Đồ thị d  sin  mẫu M5
• 5.30. Đường nhiễu xạ của mẫu m6 được nội suy bằng hàm gauss
• 5.31. Đồ thị d  sin  mẫu M6
• 5.32. Đường nhiễu xạ của mẫu M7 được nội suy bằng hàm gauss
• 5.33. Đồ thị d  sin  mẫu M7
• 5.34. Đường nhiễu xạ của mẫu M8 được nội suy bằng hàm gauss
• 5.35. Đồ thị d  sin  mẫu M8
• 5.36. Đồ thị mỗi quan hệ vận tốc cắt (v) với ứng suất dư trên bề mặt cắt
• Kết luận kiến nghị
• Tài Liệu Tham Khảo
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC CÁC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• MỞ ĐẦU

I. Tổng quan về nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến ứng suất dư

Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt đến ứng suất dư và chất lượng bề mặt khi gia công khuôn bằng máy cắt dây EDM là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ chế tạo hiện đại. Việc hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến ứng suất dư giúp tối ưu hóa quy trình gia công, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm. Đặc biệt, thép SKD11, với độ cứng cao, thường gặp khó khăn trong gia công truyền thống, do đó việc áp dụng công nghệ EDM là cần thiết.

1.1. Lịch sử và phát triển của công nghệ EDM

Công nghệ gia công bằng tia lửa điện (EDM) đã được phát triển từ những năm 1940. Phương pháp này cho phép gia công các vật liệu cứng mà không làm hỏng cấu trúc của chúng. Sự phát triển của máy cắt dây EDM đã mở ra nhiều cơ hội cho ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu.

1.2. Tầm quan trọng của ứng suất dư trong gia công

Ứng suất dư là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của sản phẩm. Việc kiểm soát ứng suất dư trong quá trình gia công giúp giảm thiểu các vấn đề như nứt, biến dạng và tăng cường độ bền cho sản phẩm cuối cùng.

II. Thách thức trong việc gia công khuôn bằng máy cắt dây EDM

Gia công khuôn bằng máy cắt dây EDM gặp nhiều thách thức, đặc biệt là trong việc xác định chế độ cắt phù hợp. Các yếu tố như tốc độ cắt, điện áp và thời gian phóng điện đều ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và ứng suất dư. Việc tối ưu hóa các thông số này là rất cần thiết để đạt được kết quả tốt nhất.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt

Chất lượng bề mặt của sản phẩm gia công phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tốc độ cắt, loại dây cắt và điều kiện làm mát. Việc lựa chọn thông số cắt phù hợp sẽ giúp cải thiện độ nhám bề mặt và giảm thiểu ứng suất dư.

2.2. Khó khăn trong việc lập trình chế độ cắt

Lập trình chế độ cắt trên máy cắt dây EDM thường dựa vào kinh nghiệm của người vận hành. Điều này có thể dẫn đến sự không đồng nhất trong chất lượng sản phẩm. Cần có các phương pháp khoa học để xác định chế độ cắt tối ưu.

III. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến ứng suất dư

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp thực nghiệm kết hợp lý thuyết để xác định ảnh hưởng của các thông số chế độ cắt đến ứng suất dư và chất lượng bề mặt. Các thí nghiệm được thực hiện trên máy cắt dây EDM với vật liệu SKD11 để thu thập dữ liệu chính xác.

3.1. Thiết lập thí nghiệm và điều kiện thực hiện

Thí nghiệm được thiết lập với các thông số như tốc độ cắt, điện áp và thời gian phóng điện. Các mẫu thử nghiệm được chuẩn bị kỹ lưỡng để đảm bảo tính chính xác của kết quả.

3.2. Phân tích dữ liệu và kết quả thu được

Dữ liệu thu được từ các thí nghiệm sẽ được phân tích để xác định mối quan hệ giữa các thông số chế độ cắt và ứng suất dư. Kết quả sẽ giúp đưa ra các khuyến cáo cho việc tối ưu hóa quy trình gia công.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa chế độ cắt có thể giảm thiểu ứng suất dư và cải thiện chất lượng bề mặt. Các thông số cắt tối ưu đã được xác định, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất trong ngành chế tạo khuôn mẫu.

4.1. Kết quả thí nghiệm và phân tích ứng suất dư

Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng ứng suất dư giảm khi tốc độ cắt tăng. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc lựa chọn tốc độ cắt phù hợp trong quá trình gia công.

4.2. Ứng dụng kết quả vào sản xuất thực tế

Các kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng vào thực tiễn sản xuất, giúp các doanh nghiệp cải thiện quy trình gia công và nâng cao chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng công nghệ EDM sẽ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa chế độ cắt trên máy cắt dây EDM là rất cần thiết để nâng cao chất lượng sản phẩm. Các nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng ra các loại vật liệu khác và các phương pháp gia công mới.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã xác định được các thông số tối ưu cho chế độ cắt, từ đó giúp giảm thiểu ứng suất dư và cải thiện chất lượng bề mặt. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc áp dụng công nghệ mới trong gia công, cũng như mở rộng nghiên cứu sang các loại vật liệu khác để tìm ra các giải pháp tối ưu hơn.