1 Thiết kế thí nghiệm

Bảng 3.1 Các thơng số kỹ thuật của máy

Đặc tính kỹ thuật của máy



Giá trị



Chiều rộng bàn máy



530x320 mm



Kích thước phơi lớn nhất



450x320x200



Khối lượng phơi lớn nhất



250 kg



Hành trình trục X



400 mm



Hành trình trục Y



300 mm



Góc cơn cắt được lớn nhất



± 150/80 mm



Đường kính dây điện cực



0,1 ÷ 0,3 mm



Tốc độ lớn nhất của dây



300 mm/s



Hệ thống điều khiển trục



AC servo



Dòng điện lớn nhất



25 A



Các thơng số về điện



3 pha, 220 V ± 10%, 13 kVA



Kích thước tồn máy



2380x1855x1830



Khối lượng máy



1500 kg



3.1.2.2 Vật liệu gia cơng



Vật liệu thí nghiệm là thép SKD11. Đây là loại vật liệu có khả năng

giữ độ cứng và độ bền rất tốt khi nâng nhiệt, có ứng suất nén rất tốt, tính

chống mòn cao, được sử dụng nhiều trong ngành chế tạo máy để làm các

khuôn dập, các chi tiết máy chịu va đập.



+ Độ cứng ở trạng thái thường (thép sống) từ 20 † 25 HRC.

+ Độ cứng ở trạng thái tôi cải thiện từ 35 † 38 HRC.

+ Độ cứng ở trạng thái nhiệt luyện từ 54 ÷ 56 HRC.

- Kích thước phơi 70 x 50 x 15.

Thành phần hóa học (bảng 3.2)

Bảng 3.2 Thành phần hóa học các nguyên tố

Thành phần hóa học các nguyên tố (%)



Mác

thé

p

SKD11



C



Si



Mn



Cr



Mo



V



P



S



0,37-0,43 0,90-1,2 0,3-0,5 4,8-6,6 1,2-1,5 0,9-1,1 <0,03 <0,03



3.1.2.3 Các thiết bị đo



Kết quả đo được thực hiện trên máy đo độ nhám của hãng Mitutoyo của Nhật

Bản

3.2 Nhóm thí nghiệm

3.2.1 Mơ hình định tính q trình cắt dây tia lửa điện



Quá trình cắt dây tia lửa điện được mô tả bao gồm các thông số đầu vào

là các thơng số về điện như dòng điện Ie, điện áp xung Ui, độ kéo dài xung ti,

khoảng cách xung t0 … và các thông số điện cực, về dung dịch điện mơi,

chương trình gia cơng và các loại nhiễu trong q trình gia cơng. Đầu ra là

các yếu tố như kích thước gia cơng, độ bóng bề mặt, năng suất gia cơng. Có

thể mơ hình hóa như sau



ELECTRODE PARAMETERS



ELECTRICAL PARAMETERS



Pulse of Time (Tof)

Wire Material Servo Feed (SF)

Wire Feed rate (WF)

Pulse on Time (Ton)



Wire Size

Wire Tension (WT)



Peak Current (IP)

Gap Voltage (VP)

Spark gap set voltage (SV)

WEDM

Performance Meseaures

(CR, SR, IG, DD)



Dielectric flow rate (WP)



Height

Material

Conductivity of dielectric (S)



NON ELECTRICAL PARAMETERS



WORK PIECE



Hình 3.2 Mơ hình hóa q trình gia cơng tia lửa điện

3.2.2 Các thơng số đầu vào của thí nghiệm



Mục tiêu của thí nghiệm là nghiên cứu ảnh hưởng của từng tham số

riêng lẻ, ảnh hưởng kết hợp của một số thông số tiêu biểu đến độ nhám

trong gia công cắt dây tia lửa điện.

Có thể là mỗi mẫu thí nghiệm được gia công trong một chế độ gia công

(với các thông số điều khiển) nhất định, các thông số điều khiển này sẽ thay

đổi trong khoảng điều chỉnh cho phép của thiết bị thí nghiệm và được tập hợp

để tính tốn, từ đó đánh giá được ảnh hưởng của các yếu tố đó đến độ nhám.

Nhóm thí nghiệm này được thiết kế với 2 thơng số có ảnh hưởng lớn tới

độ nhám đó là: Tốc độ cắt FA và tốc độ chạy dây WS.

- Tốc độ chạy dây WS: Đây là tham số ảnh hưởng lớn đến chất lượng bề

mặt chi tiết gia cơng trong q trình gia cơng. Trong thí nghiệm ta chọn và

điều chỉnh theo 3 mức có sẵn trên máy là: WS = 4, WS= 8, WS=12

- Tốc độ cắt FA: Đây là tham số có ảnh lớn đến khe hở phóng điện,

năng suất gia cơng, chất lượng bề mặt trong gia cơng tia lửa điện. Trong thí

nghiệm ta chọn và điều chỉnh FA theo 3 mức đó được mặc định sẵn trên máy

là các giá trị FA = 2mm/p, FA = 3mm/p, FA = 4mm/p,



- Vật liệu gia cơng: Vật liệu gia cơng có ảnh hưởng lớn độ chính xác gia

cơng,

năng suất cũng như chất lượng bề mặt gia công. Tuy nhiên, để đơn giản tác giả

chọn

vật liệu thường dùng trong chế tạo khuôn mẫu để nghiên cứu đó là SKD11 có

chiều dày là 25mm đã được mài phẳng.

- Điện cực và dòng chảy chất điện mơi:Ở đây tác giả giả thiết các thí

nghiệm được thực hiện ở cùng một điều kiện gia cơng. Đó là, cùng một loại

điện cực là Đồng có đường kính d = 0,25mm và được ngâm trong dung dịch

điện môi. Các điều kiện này phù hợp với điều kiện thực tế tại phòng thí

nghiệm.

Theo qui hoạch thực nghiệm, ta chọn miền nghiên cứu thực

nghiệm là: W S m i n = 4

WS max= 12

FA min = 2

FAmax = 4

Các yếu tố xi thực nghiệm là:

(t)

Mức trên : = lnx imax

( d)

xi

Mức dưới :

= lnx imin

xi

= 1/2 (lnx i max + lnx i min)

Mức cơ sở ix

(0)

Khoảng biến thiên: i = 1/2( lnx i max lnx i min) Bảng tính tốn:

Các yếu tố

Mức trên

Mức dưới

Mức cơ sở

Khoảng biến thiên



z1

12

4

8

4



z2

4

2

3

1



3.4.Nghiên cứu quy hoạch thực nghiệm xác định độ nhám bề mặt trong

gia công cắt dây bằng tia lửa điện