Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Các Thông Số Công Nghệ Khi Gia Công WEDM Trên Vật Liệu SKH51

• Tác giả: Cao Minh Thuận
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Tân
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Thông Số Công Nghệ Trong Gia Công WEDM Vật Liệu SKH51
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• LỜI CAM KẾT
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5.1. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
• 1.6. Kết cấu của ĐATN
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA THÍ NGHIỆM
• 2.1. Cơ sở gia công cắt dây (WEDM)
• 2.2. Các thông số đầu vào của máy
• 2.3. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm
• 2.3.1. Phương pháp Taguchi
• 2.4. Nguyên lí hoạt động của máy đo độ nhám
• 2.5. Nguyên lí hoạt động của đồng hồ đo lỗ
• 2.6. Thành phần của phôi thí nghiệm
• 2.6.1. Thành phần hoá học
• 2.6.2. Tính chất vật lý
• 3. CHƯƠNG 3: CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM
• 3.1. Chuẩn bị phôi cho thí nghiệm
• 3.2. Chuẩn bị dụng cụ đo
• 3.3. Thông số gia công
• 3.4. Thông số đầu ra của thí nghiệm
• 4. CHƯƠNG 4: TIẾN HÀNH VÀ TỔNG KẾT THÍ NGHIỆM
• 4.1. Trình tự thí nghiệm
• 4.2. Ứng dụng phương pháp Taguchi và mờ xám (FGRA) vào kết quả thí nghiệm
• 4.3. Ứng dụng phương pháp Taguchi và mờ xám (FGRA)
• 4.4. Kết quả và tối ưu lần cắt thô
• 4.5. Kết quả và tối ưu lần cắt bán tinh
• 4.6. Kết quả và tối ưu lần cắt tinh
• 5. CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG CHẾ TẠO KHUÔN DẬP CẮT
• 5.1. Thông số và thiết kế sản phẩm
• 5.2. Xây dựng ý tưởng và thiết kế
• 5.3. Vật liệu chế tạo
• 5.4. Thiết chế tạo khuôn dập cắt
• 5.5. Vật liệu chế tạo khuôn
• 5.6. Gia công chế tạo khuôn dập
• 5.7. Ráp khuôn và dập thử
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.1. Kết luận về bộ thông số tối ưu
• 6.2. Về ứng dụng thông số công nghệ để gia công khuôn
• 6.3. Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Thông Số Công Nghệ WEDM

Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ trong gia công WEDM vật liệu SKH51 là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực chế tạo máy. Gia công WEDM (Wire Electrical Discharge Machining) là một phương pháp hiện đại, cho phép gia công các vật liệu cứng và phức tạp mà các phương pháp truyền thống không thể thực hiện. Vật liệu SKH51, với đặc tính cứng và khả năng chịu nhiệt tốt, thường được sử dụng trong chế tạo khuôn dập cắt. Việc tối ưu hóa các thông số công nghệ trong quá trình gia công không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm cuối cùng.

1.1. Đặc Điểm Của Vật Liệu SKH51 Trong Gia Công WEDM

Vật liệu SKH51 là một loại thép công cụ có độ cứng cao, thường được sử dụng trong chế tạo khuôn. Đặc tính của SKH51 bao gồm khả năng chịu mài mòn tốt và độ bền cao, giúp nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng gia công chính xác. Việc hiểu rõ về đặc điểm này là cần thiết để tối ưu hóa quy trình gia công WEDM.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Gia Công WEDM Trong Ngành Chế Tạo

Gia công WEDM đóng vai trò quan trọng trong ngành chế tạo, đặc biệt là trong sản xuất khuôn mẫu. Phương pháp này cho phép tạo ra các chi tiết phức tạp với độ chính xác cao mà không làm hỏng vật liệu. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Gia Công WEDM Vật Liệu SKH51

Mặc dù gia công WEDM mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức cần được giải quyết. Các thông số công nghệ như thời gian xung, điện áp servo và tốc độ cấp dây có thể ảnh hưởng lớn đến hiệu suất gia công. Việc không tối ưu hóa các thông số này có thể dẫn đến sai lệch kích thước, độ nhám bề mặt không đạt yêu cầu và thời gian gia công kéo dài.

2.1. Ảnh Hưởng Của Thời Gian Xung Đến Kết Quả Gia Công

Thời gian xung (Ton và Toff) là một trong những thông số quan trọng nhất trong gia công WEDM. Thời gian xung quá ngắn có thể dẫn đến việc không đủ năng lượng để cắt, trong khi thời gian quá dài có thể gây ra quá nhiệt và làm hỏng vật liệu. Việc tối ưu hóa thời gian xung là cần thiết để đạt được hiệu suất tốt nhất.

2.2. Tác Động Của Điện Áp Servo Đến Chất Lượng Bề Mặt

Điện áp servo (SV) ảnh hưởng trực tiếp đến lực cắt và độ chính xác của quá trình gia công. Điện áp quá cao có thể làm tăng độ nhám bề mặt, trong khi điện áp quá thấp có thể không đủ để cắt qua vật liệu. Việc điều chỉnh điện áp servo là một yếu tố quan trọng trong việc cải thiện chất lượng sản phẩm.

III. Phương Pháp Tối Ưu Hóa Thông Số Công Nghệ WEDM

Để tối ưu hóa các thông số công nghệ trong gia công WEDM, nhiều phương pháp đã được áp dụng. Trong đó, phương pháp Taguchi và ANOVA là hai trong số những phương pháp phổ biến nhất. Những phương pháp này giúp xác định các thông số tối ưu nhằm cải thiện hiệu suất gia công và chất lượng sản phẩm.

3.1. Phương Pháp Taguchi Trong Tối Ưu Hóa Gia Công

Phương pháp Taguchi là một kỹ thuật thống kê được sử dụng để tối ưu hóa các thông số trong quá trình gia công. Bằng cách thiết lập các thí nghiệm có kiểm soát, phương pháp này giúp xác định ảnh hưởng của từng thông số đến kết quả gia công, từ đó đưa ra bộ thông số tối ưu.

3.2. Phân Tích ANOVA Để Đánh Giá Kết Quả

Phân tích ANOVA (Analysis of Variance) là một công cụ mạnh mẽ để đánh giá sự ảnh hưởng của các thông số đến kết quả gia công. Phương pháp này cho phép xác định các yếu tố nào có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất, từ đó giúp điều chỉnh các thông số một cách hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Kết Quả Nghiên Cứu WEDM

Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số công nghệ trong gia công WEDM vật liệu SKH51 có thể được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn. Các bộ thông số tối ưu không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu thời gian gia công, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.

4.1. Ứng Dụng Trong Chế Tạo Khuôn Dập Cắt

Các thông số tối ưu từ nghiên cứu có thể được áp dụng trực tiếp trong chế tạo khuôn dập cắt. Việc sử dụng các thông số này giúp đảm bảo độ chính xác và chất lượng bề mặt của khuôn, từ đó nâng cao hiệu suất sản xuất.

4.2. Tác Động Đến Ngành Công Nghiệp Chế Tạo

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa trong việc cải thiện quy trình gia công mà còn góp phần nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành công nghiệp chế tạo. Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến như WEDM giúp các doanh nghiệp tiết kiệm chi phí và thời gian sản xuất.

V. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Về WEDM

Nghiên cứu về ảnh hưởng của các thông số công nghệ trong gia công WEDM vật liệu SKH51 đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa các thông số này là rất cần thiết để đạt được hiệu suất cao nhất. Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực gia công chính xác.

5.1. Kết Luận Về Bộ Thông Số Tối Ưu

Bộ thông số tối ưu được xác định từ nghiên cứu đã cho thấy sự cải thiện rõ rệt về chất lượng bề mặt và thời gian gia công. Điều này chứng tỏ rằng việc tối ưu hóa thông số là một yếu tố quan trọng trong gia công WEDM.

5.2. Hướng Phát Triển Trong Nghiên Cứu Tương Lai

Hướng phát triển trong nghiên cứu tương lai có thể tập trung vào việc áp dụng các công nghệ mới và cải tiến quy trình gia công. Việc nghiên cứu thêm về các vật liệu mới và các phương pháp gia công tiên tiến sẽ giúp nâng cao hiệu quả và chất lượng sản phẩm.