Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi -----------S---------- LuËn v¨n th¹c sü khoa häc Nghiªn cøu ¶nh hëng cña c¸c th«ng sè c«ng nghÖ ®Õn n¨ng suÊt vµ chÊt lîng bÒ mÆt khi gia c«ng b»ng ph¬ng ph¸p c¾t d©y tia löa ®iÖn Ngµnh: C«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y Ngêi thùc hiÖn: Vò Quang Hµ C¸n bé híng dÉn khoa häc: PGS. NguyÔn Träng B×nh. Hµ néi – 2006 17061131431641000000 Môc lôc Trang Môc lôc Danh môc c¸c b¶ng sè liÖu Danh môc c¸c ®å thÞ vµ h×nh vÏ Lêi nãi ®Çu 5 Ch¬ng 1 Tæng quan vÒ gia c«ng tia löa ®iÖn 8 1.1 §Æc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p gia c«ng tia löa ®iÖn 8 C¸c ®Æc ®iÓm chÝnh cña ph¬ng ph¸p gia c«ng tia 1.1 8 löa ®iÖn Kh¶ n¨ng c«ng nghÖ cña ph¬ng ph¸p gia c«ng tia 1.2 C¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng tia löa ®iÖn 9 1.1 Ph¬ng ph¸p gia c«ng xung ®Þnh h×nh 9 1.2 Ph¬ng ph¸p gia c«ng c¾t d©y tia löa ®iÖn 9 1.3 C¸c ph¬ng ph¸p kh¸c 10 Nghiªn cøu b¶n chÊt cña ph¬ng ph¸p gia c«ng tia 1.2 C¬ chÕ cña qu¸ tr×nh t¸ch kim lo¹i b»ng tia löa ®iÖn 17 C¸c yÕu tè ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh gia c«ng tia 1.1 C¸c ®Æc tÝnh vÒ ®iÖn cña sù phãng tia löa ®iÖn 19 1.2 ¶nh hëng cña khe hë phãng ®iÖn δ 23 1.3 ¶nh hëng cña ®iÖn dung C 25 1.4 ¶nh hëng cña diÖn tÝch vïng gia c«ng 25 1.5 ¶nh hëng cña sù ¨n mßn ®iÖn cùc 26 C¸c hiÖn tîng kh«ng mong muèn x¶y ra khi gia 1.1 HiÖn tîng hå quang 27 1.2 Ng¾n m¹ch, sôt ¸p 28 1.3 Xung m¹ch hë, kh«ng cã dßng ®iÖn 28 1.7 C¸c yÕu tè kh«ng ®iÒu khiÓn ®îc 29 1471 NhiÔu hÖ thèng 29 1.2 NhiÔu ngÉu nhiªn 29 1.5 ChÊt lîng bÒ mÆt 30 1.2 VÕt nøt tÕ vi vµ c¸c ¶nh hëng vÒ nhiÖt 30 1.3 §é chÝnh x¸c t¹o h×nh khi gia c«ng tia löa ®iÖn 31 1.6 ChÊt ®iÖn m«I trong gia c«ng tia löa ®iÖn 32 1.1 NhiÖm vô cña chÊt ®iÖn m«i 32 1.3 C¸c tiªu chuÈn ®¸nh gi¸ chÊt ®iÖn m«i 35 1.4 C¸c lo¹i dßng ch¶y cña chÊt ®iÖn m«i 38 1.5 HÖ thèng läc chÊt ®iÖn m«i 40 KÕt luËn ch¬ng I 41 M¸y c¾t d©y vµ c¸c th«ng sè ®iÒu chØnh Ch¬ng 2 42 trong qu¸ tr×nh gia c«ng 2.1 C«ng dông cña m¸y c¾t d©y 43 ¦u, nhîc ®iÓm cña ph¬ng ph¸p gia c«ng c¾t d©y 2.2 §é chÝnh x¸c khi gia c«ng c¾t d©y tia löa ®iÖn 45 2.3 §iÖn cùc vµ vËt liÖu ®iÖn cùc 48 2.1 Yªu cÇu cña vËt liÖu ®iÖn cùc 48 2.4 Sù tho¸t phoi trong c¾t d©y tia löa ®iÖn 50 2.5 Nh¸m bÒ mÆt khi c¾t d©y 51 C¸c th«ng sè vÒ ®iªn trong ®iÒu khiÓn m¸y c¾t d©y 2.1 Dßng phãng tia löa I e vµ bíc cña dßng ®iÖn R R 51 2.3 Kho¶ng c¸ch xung t 0 R 52 2.5 Khe hë phãng ®iÖn 52 2.7 LËp tr×nh gia c«ng trªn m¸y c¾t d©y tia löa ®iÖn 53 2.1 C¸c trôc ®iÒu khiÓn vµ hÖ to¹ ®é 54 2.2 C¸c chøc n¨ng G 55 KÕt luËn ch¬ng 2 66 Nghiªn cøu ¶nh hëng cña c¸c th«ng sè c«ng Ch¬ng 3 nghÖ khi gia c«ng b»ng ph¬ng ph¸p c¾t d©y 67 tia löa ®iÖn 3.1 VËt liÖu thÐp 3X13 68 3.2 X©y dùng c«ng thøc quy ho¹ch thùc nghiÖm 68 3.2 X©y dùng Quy ho¹ch thùc nghiÖm 69 3.3 X©y dùng ma trËn quy ho¹ch thùc nghiÖm 71 3.4 TiÕn hµnh thÝ nghiÖm 74 3.3 §iÒu kiÖn thÝ nghiÖm 74 3.4 Xö lý sè liÖu 79 KÕt luËn 82 Tµi liÖu tham kh¶o 84 LuËn v¨n th¹c sü Häc viªn: Vò Quang Hµ Danh môc c¸c b¶ng sè liÖu B¶ng Néi dung cña b¶ng sè liÖu Trang 2.3 LÖnh dÞch chuyÓn 57 3.1 KÕt qu¶ thÝ nghiÖm 66 3.a Ma trËn thùc nghiÖm n¨ng suÊt V 67 3.b Ma trËn thùc nghiÖm khe hë m¹ch c¾t A 68 3.c Ma trËn thùc nghiÖm ®é nh¸m R a R 69 3.3 Th«ng sè kü thuËt m¸y c¾t d©y GS40B 70 Líp CNCK 04-06 Trang 3 Th¸ng 5/2006 LuËn v¨n th¹c sü Häc viªn: Vò Quang Hµ Danh môc c¸c ®å thÞ vµ h×nh vÏ H×nh Néi dung cña h×nh vÏ vµ ®å thÞ Trang 1.1 S¬ ®å nguyªn lý gia c«ng tia löa ®iÖn 8 1.2 Nguyªn lý gia c«ng tia löa ®iÖn 9 1.3 Mèi quan hÖ gi÷a U, I víi t khi gia c«ng tia löa ®iÖn 12 1.4 ¶nh hëng cña ti vµ t 0 ®Õn n¨ng suÊt c¾t R R R R 18 1.5 ¶nh hëng cña khe hë phãng ®iÖn 20 1.6 HiÖn tîng hå quang 23 1.7 HiÖn tîng ng¾n m¹ch vµ sôt ¸p 24 1.8 HiÖn tîng xung m¹ch hë 25 1.9 Dßng ch¶y bªn ngoµi 34 1.10 Dßng ch¶y ¸p lùc 35 1.11 Dßng hót qua ph«i 35 2.1 S¬ ®å khe hë m¹ch c¾t 65 3.2 MÉu thÝ nghiÖm 70 3.b Mµn h×nh ®iÒu khiÓn m¸y c¾t d©y GS40B 72 3.c PhÇn ®iÒu chØnh chÕ ®é gia c«ng chÝnh 73 3.5 Thíc cÆp ®iÖn tö 75 Líp CNCK 04-06 Trang 4 Th¸ng 5/2006 LuËn v¨n th¹c sü Häc viªn: Vò Quang Hµ Lêi nãi ®Çu Trong c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc, tÊt c¶ c¸c ngµnh trong c¸c lÜnh vùc ®Òu tËp trung nç lùc nghiªn cøu vµ øng dông nh÷ng thµnh tùu khoa häc kÜ thuËt tiªn tiÕn vµo s¶n xuÊt vµ mäi mÆt ®êi sèng. Trong lÜnh vùc c¬ khÝ, viÖc øng dông CAD/ CAM/ CIM vµo thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o nh»m n©ng cao chÊt lîng vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm ngµy cµng phæ biÕn vµ ®i vµo chiÒu s©u.
§Ó n©ng cao chÊt lîng s¶n phÈm, cÇn ph©n tÝch c¸c th«ng sè cña ®é chÝnh x¸c vµ mèi quan hÖ phô thuéc gi÷a chóng víi c¸c yÕu tè c«ng nghÖ. Gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy cÇn th«ng qua con ®êng thùc nghiÖm. Nghiªn cøu ®é chÝnh x¸c gia c«ng ®· ®îc nhiÒu nhµ khoa häc nghiªn cøu nhng trong lÜnh vùc gia c«ng ®iÖn cùc d©y th× cßn hiÕm hoi. Víi môc ®Ých nghiªn cøu s©u h¬n trong lÜnh vùc nµy t«i ®· chän ®Ò tµi: “ Nghiªn cøu ¶nh hëng cña mét sè th«ng sè c«ng nghÖ ®Õn n¨ng suÊt vµ chÊt lîng bÒ mÆt khi gia c«ng b»ng ph¬ng ph¸p c¾t d©y tia löa ®iÖn”.
Mét sè c¬ së s¶n xuÊt, nhµ trêng, viÖn nghiªn cøu ®îc trang bÞ m¸y c¾t d©y CNC nhng tµi liÖu híng dÉn rÊt s¬ sµi, ®Æc biÖt kh«ng ®Ò cËp ®Õn chÕ ®é c¾t tèi u. ViÖc t×m ra mèi quan hÖ gi÷a chÕ ®é c«ng nghÖ víi n¨ng suÊt vµ chÊt lîng bÒ mÆt lµ viÖc lµm cÊp thiÕt, nh»m ®¹t ®îc n¨ng suÊt trªn c¬ së ®¶m b¶o ®îc chÊt lîng vµ sö dông m¸y hîp lý ®Ó n©ng cao tuæi thä cña m¸y trong lÜnh vùc gia c«ng ®iÖn cùc d©y.Néi dung chÝnh cña ®Ò tµi gåm c¸c vÊn ®Ò sau: - Nghiªn cøu vÒ b¶n chÊt ph¬ng ph¸p gia c«ng b»ng ®iÖn cùc d©y. - Nghiªn cøu ®é chÝnh x¸c gia c«ng b»ng thùc nghiÖm. Líp CNCK 04-06 Trang 5 Th¸ng 5/2006 LuËn v¨n th¹c sü Häc viªn: Vò Quang Hµ - ¶nh hëng cña chÕ ®é c«ng nghÖ ®Õn n¨ng suÊt vµ chÊt lîng bÒ mÆt.
Môc ®Ých nghiªn cøu cña ®Ò tµi: trong nh÷ng ®iÒu kiÖn cßn h¹n chÕ vÒ thiÕt bÞ gia c«ng vµ c¸c thiÕt bÞ sö dông trong c«ng t¸c nghiªn cøu, ®o kiÓm, ®Ò tµi tËp trung nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò chñ yÕu trong c¾t d©y tia löa ®iÖn, t×m hiÓu b¶n chÊt cña qu¸ tr×nh gia c«ng tia löa ®iÖn. Tõ ®ã lùa chän ph¬ng ph¸p tiªu biÓu ®Ó nghiªn cøu vµ ®¸nh gi¸ ¶nh hëng cña c¸c yÕu tè c«ng nghÖ ®Õn qu¸ tr×nh gia c«ng, x¸c ®Þnh chÕ ®é gia c«ng tèi u trong ®iÒu kiÖn gia c«ng cô thÓ. KÕt qu¶ nghiªn cøu thu ®îc sÏ ®îc øng dông vµo thùc tÕ s¶n xuÊt t¹i c«ng ty Cæ PhÇn C«ng nghiÖp Quang Nam nh»m n©ng cao n¨ng suÊt, chÊt lîng vµ gi¶m gi¸ thµnh s¶n phÈm. §èi tîng nghiªn cøu vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu §èi tîng nghiªn cøu cña ®Ò tµi lµ thiÕt bÞ gia c«ng c¾t d©y tia löa ®iÖn GS40B do h·ng GOLDSUN CO.,LTD- CHINA cung cÊp cho C«ng ty Cæ phÇn C«ng nghiÖp Quang Nam.
§èi tîng gia c«ng lµ vËt liÖu thêng ®îc chän ®Ó gia c«ng khu«n nhùa cã chiÒu dµy lµ 40mm. C¸c th«ng sè c«ng nghÖ ®îc ®Æt theo c¸c chÕ ®é s½n cã trªn thiÕt bÞ, c¸c kÕt qu¶ ®îc hiÓn thÞ trªn m¸y tÝnh cña thiÕt bÞ vµ ®îc ®o kiÓm t¹i phßng Qu¶n lý chÊt lîng cña C«ng ty Cæ phÇn C«ng nghiÖp Quang Nam. ý nghÜa khoa häc cña ®Ò tµi: ®¸nh gi¸ ®îc ¶nh hëng cña mét sè yÕu tè c«ng nghÖ chÝnh tíi n¨ng suÊt vµ chÊt lîng trong gia c«ng c¾t d©y tia löa ®Þªn. - X¸c ®Þnh ®îc chÕ ®é gia c«ng tèi u trong gia c«ng c¾t d©y tia löa ®iÖn trªn thiÕt bÞ nghiªn cøu.
Líp CNCK 04-06 Trang 6 Th¸ng 5/2006 LuËn v¨n th¹c sü Häc viªn: Vò Quang Hµ - M« h×nh ho¸ qu¸ tr×nh gia c«ng ®îc rót ra tõ c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu thùc tiÔn. Tõ ®ã x©y dùng ®îc mèi quan hÖ to¸n häc gi÷a c¸c yÕu tè c«ng nghÖ víi n¨ng suÊt gia c«ng. ý nghÜa thùc tiÔn: c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®îc sÏ ®îc øng dông vµo thùc tiÔn trong s¶n xuÊt cña C«ng ty Cæ phÇn C«ng nghiÖp Quang Nam trong viÖc chÕ t¹o c¸c bé khu«n nhùa vµ khu«n ®ét dËp. C¸c kÕt qu¶ nµy chØ ¸p dông ®îc trong ®iÒu kiÖn gia c«ng cô thÓ t¬ng tù nh ®iÒu kiÖn nghiªn cøu.
Víi kÕt qu¶ nµy sÏ gióp gi¶m thêi gian gia c«ng còng nh t¨ng ®é chÝnh x¸c gia c«ng, tõ ®ã lµm gi¶m gi¸ thµnh vµ t¨ng søc m¹nh c¹nh tranh cña s¶n phÈm trªn thÞ trêng. KÕt qu¶ nghiªn cøu cña luËn v¨n ®· tæng kÕt lÝ luËn vµ thùc nghiÖm vÒ ¶nh hëng cña chÕ ®é c«ng nghÖ ®Õn nh¸m bÒ mÆt, phÇn tÝnh chÊt c¬ lÝ vµ øng suÊt cña bÒ mÆt th× cha ®îc ®Ò cËp do thêi gian qu¸ ng¾n nªn luËn v¨n cha kÞp hoµn thµnh. MÆc dï ®· hÕt søc cè g¾ng trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn song ch¾c ch¾n luËn v¨n kh«ng tr¸nh khái sai sãt. RÊt mong nhËn ®ù¬c sù chØ b¶o tËn t×nh cña c¸c thÇy c« vµ sù gãp ý cña c¸c b¹n ®ång nghiÖp.
LuËn v¨n ®îc hoµn thµnh còng nhê sù chØ b¶o tËn t×nh, sù gióp ®ì vÒ mäi mÆt cña ThÇy híng dÉn khoa häc: PGS. TS NguyÔn Träng B×nh, c¸c thÇy c« trong Khoa C¬ khÝ trêng §HBK Hµ Néi vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp. T«i xin ®îc bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c. Hµ Néi ngµy th¸ng n¨m 2006.
Häc viªn CHCK 04-06 Vò Quang Hµ Líp CNCK 04-06 Trang 7 Th¸ng 5/2006 LuËn v¨n th¹c sü Häc viªn: Vò Quang Hµ Ch¬ng 1: Tæng quan vÒ gia c«ng tia löa ®iÖn N¨m 1943, th«ng qua c¸c nghiªn cøu vÒ tuæi bÒn cña c¸c thiÕt bÞ phãng ®iÖn hai vî chång ngêi Nga Lazarenko ®· t×m ra ph¬ng ph¸p gia c«ng b»ng tia löa ®iÖn. Hä sö dông tia löa ®iÖn ®Ó hít ®i 1 líp vËt liÖu mµ kh«ng phô thô«c vµo ®é cøng cña vËt liÖu ®ã.