đồ án nghiên cứu tia lửa điện máy gia công

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
bộ giáo dục và đào tạo
đạI học tháI nguyên
trờng đại học kỹ thuật công nghiệp

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp
Chuyên ngành: Tự động hoá - Cung cấp điện
Tên đề tài : Nghiên cứu máy gia công tia lửa điện cắt dây .
Thầy giáo hớng dẫn : Bùi chính minh
Ngời thực hiện :
TháI nguyên - 2002
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 1 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Lời nói đầu 1.
Ngày nay cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật trên thế giới đang phát triển với
tốc độ vũ bão,không ngừng vơn tới những đỉnh cao mới ,trong đó có những
thành tựu về kỹ thuật tự động hoá sản xuất .
Khẳng định vai trò quan trọng của công nghệ tự động trong chiến lợc công
ngiệp hoá và tự động hoá nền kinh tế nớc ta là một việc hết sức có ý nghĩa
,tạo ra khả năng phát triểnkinh tế với tốc độ cao ,vững chắc và lâu dài.
ở các nớc có nền công nghiệp tiên tiến trên thế giới việc tự động hoá các
ngành kinh tế ,kỹ thuật đã thực hiện từ nhiều thế kỷ trớc .
Một trong những vấn đề quyết định tự động hoá là ứng dụng kỹ thuật điều
khiển số vá công nghệ trên các máy điều khiển số .
Các máy công cụ điều khiển số đợc dùng phổ biến ở các nớc phát triển là NC
và CNC.Trong những năm gần đây NC và CNC đã và đang đợc nhập vào
Việt Nam và hiện nay đang hoạt động trong một số nhà máy ,viện nghiên
cứu và các công ty liên doanh .
Sau thời gian học tập và rèn luyện tai trờng, em đợc nhận đề tài tốt nghiệp
.Đây là một đề tài đòi hỏi một lợng kiến thức lơn

, trong một phạm vi rộng(trong nhiều ngành:cơ khí , tin học ) Qua thời
gian tìm hiểu một cách nghiêm túc,với sự hớng dẫn tậm tình của thầy giáo
Bùi Chính Minh và các thầy cô trong bộ môn , trong trờng cũng nh bạn bè
đồng nghiệp đến nay đồ án của em đã hoàn thành.
Với khả năng kiến thức còn có hạn , tài liệu khan hiếm , do đó bản đồ án
này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Bởi vậy em rất mong đợc sự góp ý,
giúp đỡ của các thầy các cô và các bạn đồng nghiệp.
Đồ án đợc chia làm 3 phần , trong mỗi phần có những chơng và các mục ,
với nội dung chính nh sau:
Phần một:Giới thiệu công nghệ . Gồm ba chơng:
+ Chơng một: Tổng quan chung về máy gia công tia lửa điện .
+ Chơng hai:.
+ Chơng ba:
Phần hai: Thuyết minh . Gồm 4 chơng:
+ Chơng một:
+ Chơng hai:.
+ Chơng ba :
+ Chơng bốn:.
Phần ba : Lập trình :


Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 2 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Phần một : Giới thiệu công nghệ .
Chơng 1: Tổng quan chung về máy gia công tia lửa điện .
I . Tổng quan chung
1 . Máy gia công bằng điện lý - điện hoá .
Các phơng pháp gia công bằng điện hoá, bằng ăn mòn điện, bằng hoà
tan dơng cực hoặc bằng siêu âm hoặc tác động của các chùm tia điện tử,

chùm tia sáng, v.v đợc gọi chung là những phơng pháp gia công bằng diện
lý - điện hoá. Khác với những phơng pháp gia công bằng cắt gọt hoặc bằng
áp lực thông thờng, trong các phơng pháp gia công bằng điện lý - điện hoá,
năng lợng điện hoặc những hiện tợng vật lý đợc tạo ra bởi năng lợng điện đã
đợc xử dụng trực tiếp nh là những dụng cụ gia công.
Các phơng pháp gia công bằng điện lý - điện hoá, có những đặc điểm
dới đây:
1- Có khả năng gia công những vật liệu có các tính chất cơ lý bất kỳ
(chẳng hạn có độ cứng cao) mà không cần có tác động mạnh mẽ của lực nh
cắt kim loại thờng gặp.
2- Không cần phải có những dụng cụ cắt mà độ cứng của chúng phải
lớn hơn độ cứng của vật liệu gia công.
3- Giảm rất nhiều sự tiêu hao vật liệu gia công. Điều này có ý nghĩa
vất quan trọng khi gia công các kim loại vật liệu quí hiếm. Chẳng hạn khi cắt
các vật liệu kim cơng, đá quý, v.v thì rãnh cắt rất hẹp nên có hiệu quả kinh
tế cao.
4- Độ chính xác gia công cao, ngay cả trong những trờng hợp khi mà
phơng pháp gia công cơ thông thờng không thể hoặc khó thực hiện.
5- Có thể thực hiện hàng loạt các nguyên công, hoặc chép hình trên tất
cả bề mặt của phôi mà phơng pháp gia công thông thờng không thực hiện đ-
ợc. Quá trình công nghệ tơng đối không phức tạp.
6- Có thể gia công tại chỗ ngay trên những chi tiết lớn mà không cần
phải có các máy chuyên dùng lớn và giảm đợc số lợng các bớc công nghệ khi
gia công các chi tiết có hình dáng phức tạp.
7- Có khả năng thực hiện cơ khí hoá và tự động hoá.
8- Có năng suất cao, có hiệu quả kinh tế. Giảm lợng phế phẩm.
9- Cải thiện tốt hơn điều kiện lao động.
Các phơng pháp điện lý - điện hoá đợc phân loại nh sau:
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 3 -

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
1- Dựa trên cơ sở tác động nhiệt của dòng điện có:
- Gia công bằng tiếp xúc điện.
- Gia công bằng tia lửa điện.
- Gia công bằng xung điện.
- Gia công bằng chùm tia điện tử.
- Gia công bằng chùm tia - laze, v.v
2- Dựa trên cơ sở tác động cơ học của dòng điện hoặc của trờng điện
từ. Gồm có:
- Gia công bằng phơng pháp nổ điện.
- Gia công bằng siêu âm.
- Gia công bằng điện từ, v.v
3- Dựa trên cơ sở tác động hoá học của dòng điện gồm:
- Làm sạch bằng điện hoá.
- Gia công đạt kích thớc bằng điện hoá.
- Gia công bằng hoà tan dơng cực (cơ - hoá - điện), v.v
- Ngoài ra còn có thể kết hợp các phơng pháp kể trên, tuỳ theo từng
trờng hợp cụ thể.
Các phơng pháp gia công bằng điện lý - điện hoá rất đa dạng và phong
phú. Chúng ta chỉ đi sâu nghiên cứu những phơng pháp Gia công đạt kích
thớc mà thôi; sẽ không nghiên cứu các phơng pháp khác nh: làm sạch chi
tiết, mài dụng cụ cắt gọt, v.v
Dới đây sẽ giới thiệu một số phơng pháp gia công bằng điện lý - điện
hoá thuộc lĩnh vực Gia công đạt kích thớc thờng gặp:
! "#$
Tất cả những phơng pháp gia công bằng tiếp xúc điện đều dựa trên cơ
sở: sự bóc táchvà thay đổi hình dáng bề mặt gia công bằng tác động cơ học
kết hợp với tác động của nhiệt độ dòng điện sinh ra trên bề mặt gia công.
Trong phơng pháp này nhiệt phát sinh tại nơi bề mặt tiếp xúc là do ở đây
điện trở đã đợc nâng cao. Phơng pháp này chỉ dùng khi điện áp thấp. Nếu ta

tăng điện áp thì lại xuất hiện sự ăn mòn điện.
Số lợng nhiệt tại chỗ tiếp xúc (khi không có hiện tợng ăn mòn điện,
tức là khi cha phát sinh hồ quang) là:
Q = 0,24 I
2
. R . t
Q : tính bằng ca-lo;
I : tính bằng ampe;
R : tính bằng ;
t : tính bằng sec.
Nếu tăng điện áp lên giới hạn từ 10 ữ 22 V thì sự bóc tách kim loại là
do tác động phối hợp giữa hiện tợng cơ học với tiếp xúc điện (nhiệt) và ăn
mòn điện (hồ quang).
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 4 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Nếu ta tăngđiện áp lớn hơn 22 ữ 25 V thì quá trình xẩy ra về cơ bản là
do hiện tợng ăn mòn điện (hồ quang) tác động; lúc này lực tác động cơ học
coi nh không đáng kể.
* Đặc điểm cơ bản của phơng pháp gia công bằng tiếp xúc điện là:
- Năng suất cao nhng chất lợng bề mặt gia công thấp, do đó ngời ta
thờng dùng để gia công thô các chi tiết có kích thớc lớn.
- Sử dụng dụng cụ gia công rẻ tiền.
- Có khả năng thực hiện những nguyên công công nghệ khác nhau.
- Có nhiều tiếng ồn.
- áp lực của dụng cụ cắt lên phôi thấp.
- Có khả năng điều chỉnh chế độ gia công trong phạm vi rộng.
Trang bị và dụng cụ cắt của phơng pháp gia công
bằng tiếp xúc điện thì đơn giản. Phần lớn trang bị của các nguyên công gia
công đều gồm có đĩa quay với tốc độ cao. Đĩa này

vừa là một điện cực vừa là dụng

ụ để bóc tách kim loại và đa
kim loại ra khỏi vùng cắt.
1- Chi tiết gia công.
2- Đĩa.
Một vài ví dụ về sơ đồ nguyên lý gia công:
a) Phay bằng tiếp xúc điện. Hình a.
b) Mài các dụng cụ cắt bằng phơng pháp tiếp xúc điện (hình b).
c) Tiện bằng phơng pháp tiếp xúc điện:
+ Các phơng pháp này ngoài
việc cắt gọt thông thờng ra, do có
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 5 -
1
2
a)
Đĩa
Chi tiết
gia công
b)
Đĩa
D
a
o

t
i
ệ
n

đ
~
ợ
c

m
à
i
c)
Chi tiết
gia công
Dao
tiện
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
dòng điện đi qua nên tại vùng cắt
phát sinh nhiệt làm cho lực cắt
giảm và tăng năng suất quá trình
bóc tách kim loại, đặc biệt là khi
gia công các vật liệu cứng hoặc
các vật liệu đã đợc nhiệt luyện.
Nếu ta không quan tâm nhiều lắm đến vấn đề năng suất mà chỉ giữ nh năng
suất khi cắt gọt các vật liệu này bằng phơng pháp thông thờng thì ta có thể
nâng cao đợc độ bóng bề mặt gia công.
- Các thiết bị đi theo cũng không phức tạp. Chẳng hạn khi tiện bằng
tiếp xúc điện, chúng ta vẫn thực hiện trên máy tiện thông thờng. Cùng với bộ
phận cung cấp điện có điện áp thấp từ 0,2 đến 2 V với cờng độ cao và đợc
cách điện với các bộ phận khác của máy.
%&'$
Gia công kim loại bằng ăn mòn điện đợc dựa trên cơ sở tác động nhiệt

của các xung điện tử, đợc sinh ra giữa các điện cực (dụng cụ cắt và phôi gia
công). Việc bóc tách kim loại ở đây là nhờ có các dòng hồ quang gián đoạn.
Trong tia lửa điện của hồ quang, dòng điện tử tập trung chuyển động với vận
tốc rất lớn từ điện cực này sang điện cực khác; do đó tạo nên trên bề mặt
điện cực các sóng va đập.
Do tác động của các sóng va đập và tác động của nhiệt, trong kim loại
gia công xuất hiện ứng suất cơ, ứng suất này lan ra các hớng. Mặt khác khi
gặp bề mặt đầu tiên của kim loại thì các sóng này lại phản xạ ngợc lại, khi
phản xạ ngợc lại nó lại thay đổi dấu. Do những hiện tợng nh trên đã nói làm
cho các phần tử kim loại ở chỗ mà sóng điện tử va đập vào bị bóc ra (bị ăn
mòn).
Nếu ta cho điện cực 1 tiến dần dần vào phôi hai thì sẽ tạo đợc hình
dáng cần thiết trên phôi.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 6 -
3
2
1
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Vật liệu dùng để làm điện cực 1 (dụng cụ) có thể là:
đồng, đồng thau, nhôm, gang, vônfơram hoặc gờraphít.
Việc chọn vật liệu của điện cực - dụng cụ phụ thuộc vào hình thức gia
công, vật liệu đợc gia công và kiểu máy phát xung, (đợc lấy theo tài liệu h-
ớng dẫn).
- Quá trình gia công đợc tiến hành trong môi trờng chất lỏng 3
không dẫn điện, ví dụ: dầu biến thế, dầu công nghiệp 12 hoặc hỗn hợp dầu
với dầu hoả, v.v
- Trang bị chủ yếu là máy phát xung ( ) đã đợc sản xuất theo tiêu chuẩn
hoá.
- Tùy thuộc vào tính chất các dòng điện tử đợc sử dụng ngời ta chia các máy

gia công bằng phơng pháp ăn mòn điện thành ba loại:
- Các máy gia công bằng tia lửa điện.
- Các máy gia công bằng xung điện.
- Các máy gia công bằng ăn mòn điện và hoà tan dơng cực (kết hợp
với điện hoá).
1- Gia công bằng tia lửa điện .
- Ta gọi K là hệ số đặc trng cho các dòng xung điện tử đợc sử dụng. (K là tỉ
số giữa khoảng thời gian nhắc lại của một xung đối với thời gian tác dụng
hiệu quả của nó).
- Trong gia công bằng tia lửa điện thì thời gian tác động có hiệu quả của
xung lên bề mặt kim loại là rất nhỏ (thờng là vài phần trăm micrô giây), vì
vậy hệ số đặc trng K lớn .
- Dới đây là sơ đồ nguyên tắc của phơng pháp gia công bằng tia lửa điện:
- Dòng điện từ máy phát xung đợc dẫn đến điện cực - dụng cụ cắt 1. và
đến chi tiết gia công 2.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 7 -
2
S
R
1

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Điện cực 1 nối với cực âm, còn chi tiết 2 nối với cực dơng của máy phát
xung điện.
Quá trình đợc tiến hành trong môi trờng chất lỏng không dẫn điện (nh trên
đã nói)
Gia công kim loại đợc thực hiện với sự kích thích kế tiếp nhau của các tia hồ
quang, phát sinh giữa bề mặt điện cực 1 và chi tiết 2 ứng với khe hở xác định
.

Do tác động của hồ quang, tại đây phát sinh nhiêt độ cao khoảng chừng
4000 ữ 5000
0
C . Mặt khác dới tác động của sóng điện tử va đập, làm cho lớp
kim loại trên chi tiết 2 bị nóng chảy và bị bóc ra.
+ Gia công bằng tia lửa điện có những đặc điểm d ới đây :
1- Có thể gia công thô với năng xuất 100ữ500mm
3
/phút với độ bóng
cấp 2 ữ 3 đến gia công tinh với năng xuất
0,1 ữ 0.01mm
3
/phút và độ bóng cấp 7 ữ 9. Đơng nhiên việc thực hiện chế độ
gia công trong phạm vi rộng nh vậy trên một máy là khó khăn. Do đó ngời ta
đã thực hiện chuyên môn hoá các thiết bị theo chế độ gia công cho phù hợp.
2- ở chế độ gia công tinh thì năng xuất thấp.
3- Độ mòn của điện cực - dụng cụ tơng đối lớn và nó phụ thuộc vào
chế độ và điều kiện gia công.
4- Sử dụng trực tiếp điện cực dụng cụ và nối nó với cực âm của nguồn.
5- Có hình thành trên bề mặt gia công một lớp khuyết tật mỏng, lớp
này tuỳ thuộc vào chế độ gia công thô hoặc tinh.
6- Có khả năng cơ khi hoá và tự động hoá quá trình gia công.
Gia công thô, tinh hoặc đặc biệt tinh là phụ thuộc vào chế độ gia công (năng
lợng và thời gian tác động của xung, điện áp trên các điện cực, tần số của
xung, v.v ). Các thông số trên đều đợc chọn theo sự hớng dẫn của lý lịch
máy, hoặc theo các tài liệu hớng dẫn khác.
Do các đặc điểm kể trên nên các máy gia công bằng tia lửa điện thờng đợc
dùng để gia công các lỗ có đờng kính nhỏ, các khe hẹp, các chi tiết có kích
thớc không lớn, các bề mặt mà sau đó có thực hiện thêm các nguyên công
mài nghiền đánh bóng nh gia công các khuôn mẫu v v

2- Gia công bằng xung điện.
Khác với gia công bằng tia lửa điện là ở chỗ, gia công bằng xung điện chỉ
dùng các xung hồ quang mà hệ số đặc trng k nhỏ, nhng với năng lợng và tần
số xung lại khác nhau. Ví dụ: Khi gia công thô ngời ta dùng năng lợng lớn
nhng tần số xung lại thấp (thời gian giữa 2 xung sẽ lớn hơn). Còn khi gia
công tinh, dùng năng lợng nhỏ, nhng tần số lại cao.
Để tạo ra xung điện ngời ta dùng máy phát xung riêng. Khác với gia công
bằng tia lửa điện là ở đây chi tiết gia công nối với cực âm (-). Còn dụng cụ
nối với cực dơng (+).
Việc bóc kim loại về cơ bản là ở trong trạng thái từng giọt kim loại lỏng.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 8 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Điện cực dụng cụ đợc chế tạo từ những vật liệu có độ dẫn nhiệt cao nh:
đồng, nhôm, hoặc hợp kim của chúng; Các vật liệu than grafit chuyên dùng
hoặc vônfơram.
Trong quá trình gia công, giữa bề mặt của điện cực dụng cụ và chi tiết gia
công xuất hiện các phần tử kim loại đã đợc bóc ra và các phần tử do điện cực
bị mòn. Vì vậy khi ta dùng năng lợng của các xung nhỏ thì việc làm sạch
vùng giữa các điện cực là khó khăn. Điều này sẽ làm giảm hiệu quả của quá
trình gia công. Vì lẽ đó mà buộc phải thực hiện quá trình gia công bằng xung
điện trong hai giai đoạn: Lúc đầu ta dùng các xung điện có năng lợng lớn nh-
ng tần số thấp để gia công thô, để bóc phần lớn số kim loại cần phải gia
công. Sau đó giảm năng lợng tăng tần số của các xung để gia công tinh
(nhằm bóc các đỉnh nhấp nhô còn lại).
Cờng độ bóc kim loại trên 1cm
2
, diện tích bề mặt gia công trong chế độ công
suất hợp lý đối với thép là 35 ữ 60mm
3

/phút. Điều này cho phép vận tốc tiến
sâu của dụng cụ vào chi tiết khoảng 0,35 ữ 0,6mm/phút mà không phụ thuộc
vào kích thớc của bề mặt gia công. Độ nhẵn bề mặt :
- Khi gia công thép: 2,5 < R
a
< 5 à
cr
- Khi gia công hợp kim cứng 1,25 < R
a
< 2,5 à
cr
Phơng pháp xung điện dùng để gia công các khuôn rèn dập lớn và trung
bình, các chi tiết đã nhiệt luyện hoặc làm từ những vật liệu khó gia công cắt
gọt.
()*!)+)$
Gia công bằng cơ - hoá - điện, thực chất là sự kết hợp của hai quá trình tác
động lên kim loại: quá trình thứ nhất là sự tác động của hoà tan điện hoá kết
hợp với sự bóc tách cơ học các phần tử kim loại, quá trình thứ hai là sự tác
động của quá trình ăn mòn điện do tác động của các xung điện tử cùng với
sự bóc tách cơ học các phần tử kim loại.
Về nguyên tắc phơng pháp này có thể thực hiện ở nhiều nguyên công gia
công khác nhau, nhng phổ biến đợc dùng ở những nguyên công: cắt đứt, xọc
mặt phẳng, mài, v.v
Dới đây là sơ đồ nguyên tắc khi cắt đứt.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 9 -
R
v
2
S

1
1
3
2
(H
a
)
(H
b
)
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Dụng cụ cắt 1 là dạng đĩa (hoặc 1 băng dây liên tục) quay với vận tốc (v)
và lợng tiến vào phôi 2 (S).
Đa dung dịch điện phân vào vùng giữa dụng cụ cắt 1 và phôi 2 để
thực hiện quá trình điện hoá (ta sẽ học ở phần sau) đối với kim loại. Lúc này
trên bề mặt phôi 2 tại vùng gia công hình thành một lớp mỏng, lớp này có độ
bền rất kém nên rất dễ bị dụng cụ 1 bóc tách ra khỏi phôi (H
b
). Sau khi bị
bóc tách lại hình thành một lớp mỏng 3 mới, rồi lại bị bóc tách và cứ thế tiếp
tục. Đồng thời với quá trình vừa kể trên lại còn có tác động của quá trình ăn
mòn điện, vì khi tách lớp mỏng kim loại lại xuất hiện các tia lửa điện và tạo
nên các sóng điện tử va đập nh đã nói trong phần gia công ăn mòn điện. Gia
công bằng cơ - hoá - điện có những đặc điểm dới đây:
1- Khi gia công thô thì độ bóng thấp (
3
ữ
4
) nhng có năng suất cao
2000 ữ 6000 mm

3
/phút. Khi gia công tinh độ bóng cao (
10
ữ
11
) nhng
năng suất thấp 1 ữ 2mm
3
/phút.
2- Độ mòn tơng đối của dụng cụ - điện cực thì không lớn, thờng khi
gia công thô không quá (20 ữ 30)% còn khi gia công tinh không quá (2 ữ
3)%.
3- Có thể gia công đợc kim loại và những vật liệu có độ cứng bất kỳ.
4- Có khả năng điều chỉnh chế độ gia công từ thô sang tinh mà không
phải dừng máy và cũng không phải lấy chi tiết gia công ra khỏi máy.
5- áp lực riêng của dụng cụ lên chi tiết gia công thấp.
6- Do cần phải có chuyển động tơng đối của dụng cụ cắt và chi tiết gia
công nên đã hạn chế việc sử dụng phơng pháp này trong một số nguyên
công. Vì vậy phơng pháp này dùng phổ biến trong các nguyên công cắt và
mài.
7- Việc dùng dung dịch thuỷ tinh lỏng làm môi trờng làm việc cũng
làm cho việc xử dụng phơng pháp này phức tạp hơn.
,-
1- Gia công bằng siêu âm:
Phơng pháp gia công bằng siêu âm thờng dùng để gia công các vật
liệu cứng và ròn nh: thuỷ tinh, gốm, xứ, hợp kim cứng, kim cơng, v.v
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 10 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Phơng pháp này dựa trên cơ sở: các hạt mài nhận đợc năng lợng từ một

dụng cụ có giao động với tần số rất cao, va đập vào bề mặt của chi tiết gia
công và bóc đi lớp kim loại tại chỗ bị va đập đó.
Ngày nay các máy gia công bằng siêu âm, dựa vào công suất có thể
chia thành 3 nhóm: Nhóm công suất nhỏ (0,03 ữ 0,2kw); nhóm công suất
trung bình (0,25 ữ 1,5kw) và nhóm công suất lớn (1,6 ữ 4kw). Song máy có
công suất trung bình đợc xử dụng khá phổ biến.
Dới đây là sơ đồ nguyên tắc gia công bằng siêu âm.
Đầu biến đổi 5 gồm có những tập hợp các tấm kim loại (Nikel, v.v )
có khả năng thay đổi kích thớc chiều dài của mình trong từ trờng thay đổi.
Đầu 5 lắp vào thân 4, thân này có thể dịch chuyển lên xuống. Nhờ có
đầu tập trung 3, biên độ giao động dọc đợc khuyếch đại và truyền đến dụng
cụ cắt 2. Do đó dụng cụ 2 sẽ nhận đợc giao động với tần số rất cao (siêu âm)
và với biên độ lớn nhất khoảng từ 35 đến 45à
cr
.
Mặt đầu của dụng cụ 2 giao động sẽ làm cho các hạt mài trong dung
dịch mài chuyển động với tần số va đập cao (16 ữ 30) (KHz) và sẽ va đập và
tách lớp kim loại (vật liệu gia công) khỏi chi tiết gia công 1.
Dung dịch mài đợc đa vào vùng gia công có thể bằng tự chảy hoặc
bằng bơm 6.
Các hạt mài có thể dùng các-bít-bo, hoặc bột kim cơng. Còn dụng cụ 2
là thép các bon 45, 40x, Y8A, Y10A v v
Năng xuất khi gia công hợp kim cứng đạt tới 200mm
3
/phút với độ
nhẵn 0,16 <R
a
< 0,32à
cr
. Độ chính xác 0,02 ữ 0,04 mm.

Quá trình gia công do tổn thất năng lợng trong đầu từ nên bị nóng, vì vậy ta
cần làm mát bằng nớc (xem hình)
- Khi dụng cụ 2 càng đi sâu vào chi tiết 1 thì năng xuất càng giảm.
Để nâng cao năng xuất
ngời ta dùng phối hợp siêu
âm với điện hoá.
2- Máy gia công chép hình
kết hợp giữa siêu âm và điện hoá:
ở đây kết hợp 2 phần:
+ Phần siêu âm: dụng cụ 2 vẫn nhận đợc dao động với tần số cao và biên độ
lớn làm các hạt mài va đập và bóc tách kim loại trên phôi 1 (nh trên đã nói)
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 11 -
Đến máy phát
siêu âm
N~ớc
5
4
1
6
3
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
+ Ngoài ra có phần điện hoá: ăn mòn cục bộ dơng cực (tức phôi gia công 1).
Phôi đợc nối với cực dơng của nguồn điện một chiều, còn dụng cụ 2 hoặc
đầu 3 đợc nối với cực âm của nguồn đó.
Phôi 1 còn đợc cách điện với vỏ thân máy bằng đệm cách điện 6.
Chất điện phân đợc luân chuyển đi qua giữa 2 điện cực.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 12 -
Máy phát

siêu âm
5
3
=
2
-
(+)
1
6
A
V
2
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Máy 4772 (Liên xô) là máy đã dùng nguyên tắc kết
hợp giữa siêu âm và điện hoá. Khi gia công thô thì đồng thời cho tác động
lên chi tiết gia công cả hai quá trình siêu âm và điện hoá; độ chính xác kích
thớc đạt đợc 0,1mm.
Khi gia công tinh thì chỉ cho quá trình siêu âm tác động mà thôi; độ chính
xác kích thớc đạt 0,02 mm.
Ngoài ra trên máy còn có thể gia công hình dáng bất kỳ của những chi
tiết vật liệu dòn.
* Ngày nay một trong những phớng hớng nghiên cứu là dùng siêu âm
để tăng cờng hiệu quả của quá trình cắt gọt, bằng cách đặt giao động siêu
âm lên dụng cụ cắt gọt.
Dới đây là một vài ví dụ:
3- Sơ đồ mài các chi tiết bằng vật liệu dẻo khó gia công:
Nh đã biết các vật liệu dẻo rất khó mài. ở đây để mài đợc vật liệu dẻo
ngời ta đã kết hợp đặt giao động siêu âm lên đá mài (dụng cụ cắt), nhằm cải
thiện điều kiện cắt của đá mài.
Trên sơ đồ nguyên tắc: đầu biến đổi siêu âm 2 và đầu tập trung 3 đặt

phía trên đá mài 1. Do có siêu âm nên chất lỏng bôi
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 13 -
lắp vào trục
máy khoan
nối với máy
phát siêu âm
n~ớc vào
n~ớc ra
1
2
4
3
5
2
3
n~ớc Êmusia
0,1
ữ0,2
1
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
trơn và làm mát khi đi qua đầu 3 cũng có giao động siêu âm tác động. Vì lẽ
đó trên bề mặt làm việc của đá mài sẽ xuất hiện hiện tợng xâm thực. Vì vậy
đá mài luôn luôn đợc làm sạch. Các hạt mài trong đá nh đợc mài sắc. Hiệu
quả là nhiệt độ cắt khi mài giảm, độ nhẵn bề mặt tăng, tuổi bền của đá cũng
tăng.
4- Đầu siêu âm c ỡng bức giao dọc:
Để tăng hiệu quả của quá trình khoan, khoét lỗ ngời ta đặt giao động
siêu âm lên dụng cụ khoan khoét.
Trong thân 2 đặt đầu rung điện từ 1. Đầu 1 nối với máy phát điện siêu

âm 3-10 đặt ở bên cạnh máy khoan.
Đầu 1 biến giao động điện tần số cao thành giao động cơ học tần số
cao; giao động này truyền đến mũi khoan. Trong đầu 1 có nớc đi qua để làm
mát.
Thân 2 có trục đầu côn để lắp vào trục của máy khoan để cung
cấp chuyển động cho mũi khoan 5.
5- Đầu siêu âm c ỡng bức giao động xoắn:
Đối với các nguyên công khoét, doa, cắt ren bằng ta rô ngời ta có thể dùng
phơng pháp kích thích bằng đầu siêu âm cỡng bức giao động xoắn.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 14 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Trên sơ đồ nguyên tắc: 1 là đầu biến đổi siêu âm kiểu vòng. Bên trong đầu 1
đặt các đĩa biến đổi 2. Lõi cộng hởng 3 thông qua đầu côn phía trên đợc nối
với trục chính của máy, còn phía dới đợc nối với dụng cụ cắt bằng mặt côn.
Khi có dòng điện tần số cao đi qua cuộn dây của đầu biến đổi 1, thì
trong các đĩa biến đổi 2 sẽ xuất hiện giao động dọc.
Các giao động này đối với trục của đầu 1 thì lại là giao động xoắn.
Nguyên lý tác động thì cũng tơng tự nh những phần trên đá nói. ở đây cũng
làm mát bằng nớc.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 15 -
nối với
máy phát
siêu âm
n~ớc
ra
1
2
dụng cụ cắt

n~ớc
vào
A A
3
A - A
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp

,$+
Phơng pháp gia công kim loại bằng điện hoá dựa trên cơ sở nguyên lý
hoà tan cục bộ dơng cực.
Phơng pháp này cho chất lợng bề mặt gia công cao, chi tiết lại không
chịu ảnh hởng tác động của nhiệt. Điện cực dụng cụ lại không bị mòn. Phơng
pháp này thờng đợc dùng để gia công các bề mặt phức tạp từ những vật liệu
đặc biết cứng, vật liệu dòn, vật liệu dẻo Với các nguyên công nh: khoan,
mài, cắt, tiện định hình, phay, mài dụng cụ, mài khôn, khắc dấu.v.v Độ
chính xác gia công 0,02 ữ 0,05 mm. Độ nhẵn bề mặt: 0,32 < R
a
< 2,5
micơrông.
Một trong những máy gia công bằng phơng pháp điện hoá là máy
phay. Máy này dựa trên cơ sở của máy phay ngang. Song có thay đổi đôi
chút về kết cấu và thay đổi vật liệu đối với ụ trục chính và với những chi tiết
tiếp xúc với dung dịch điện phân.
Khác với máy phay là ở đây dụng cụ cắt không trực tiếp tiếp
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 16 -
Đĩa điện
cực
(+)
(-)

Khe hở
Phôi
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
xúc với chi tiết gia công. Việc bóc kim loại nhờ có hiện tợng hoà tan điện
hoá dơng cực và nhờ có sự luân chuyển của dung
dịch điện phân giữa 2 điện cực.
Ta thay dao phay bằng đĩa điện cực bằng than. Đĩa điện cực cũng dễ
dàng tạo và sửa hình dáng của nó khi cần thiết.
- Giữa chi tiết (phôi) và đĩa điện cực có khe hở 0,01 ữ 0,05 mm
- Ta tới dung dịch điện phân lên đĩa
- Chi tiết đóng vai trò dơng cực và đợc gia công bằng ăn mòn điện -
hoá.
Dung dịch điện phân đợc lựa chọn theo:
- Thành phần hoá học của vật liệu đợc gia công
- Năng xuất, độ chính xác, độ bóng yêu cầu.
Các công việc khác khi vận hành cũng tơng tự nh máy phay. Ví dụ
vận tốc quay của đĩa đợc đặt ở tốc độ 20 ữ 30 m/s.
Lợng chạy dao dọc của bàn máy phụ thuộc vào chiều sâu gia công và
vật liệu phôi. Ví dụ: 0,01 ữ 0,5 mm/s.
,.)/0
Phơng pháp gia công bằng các chùm tia (chùm tia ánh sáng La De và
chùm tia điện tử) dùng để gia công các chi tiết làm từ vật liệu dẫn điện hoặc
không dẫn điện. Các phơng pháp này dựa trên cơ sở là dùng các chùm tia tập
trung với mật độ năng lợng rất cao để bóc tách kim loại. Các phơng pháp này
không cần có các dụng cụ chuyên dùng để đa năng lợng vào vùng cắt. Việc
cắt kim loại ở đây chủ yếu là biến đổi năng lợng thành nhiệt năng tập trung
tại vùng cắt. Nhiệt độ cao đến mức: kim loại không những chỉ bị nóng chảy
mà còn cháy, bị bốc hơi. Ngời ta chia phơng pháp gia công bằng các chùm
tia thành hai loại:
- Gia công bằng chùm tia ánh sáng (tức La De)

- Gia công bằng chùm tia điện tử.
Gia công bằng La - De là hình thức gia công vật liệu nhờ có tác động
của các chùm tia ánh sáng. Các chùm tia sáng này đợc bức xạ bởi các máy
phát quang lợng tử.
- Các máy này gọi tắt là đầu phát La - De. Nh vậy đầu phát La - De là
một dụng cụ vật lý có khả năng tạo ra các chùm tia sáng liên tục hoặc chùm
tia sáng có dạng xung với mật độ năng lợng cực kỳ cao.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 17 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Tuỳ thuộc vào môi trờng mà trong đó các chùm tia sáng đợc phát sinh,
ngời ta phân chia các đầu phát La - De thành nhiều loại:
Ví dụ: Đầu La - De khí, đầu La - De chất lỏng và đầu La - De tinh thể.
Đá hồng ngọc (Ru bi) nhân tạo có thêm 0,04 ữ 0,05% nguyên tử Crôm
hoá trị 3 đã đợc dùng rộng rãi để làm vật liệu tinh thể cho đầu phát La - De.
Ví dụ: Các máy phát La - De kiểu - 20 ; - 2; OP - 0,2 của Liên Xô cũ.
Còn các máy phát La - De kiểu MC - 1; C - 1; OC - 100 (của Liên Xô)
lại dùng thuỷ tinh Neođim (N
đ
) làm vật liệu bức xạ.
- Dới đây là sơ đồ nguyên
lý của máy gia công bằng La - De
kiểu MC (Liên Xô).
Chùm tia La de đợc phát ra từ đầu phát La de 1,
đi qua màng điều chỉnh 2, rồi qua hệ thống quang học gồm các vật kính 4,
qua tấm kính bảo vệ 5 rồi hớng tập trung vào vật thể gia công 6. ống ngắm 3
giúp ta quan sát và điều chỉnh chùm tia.
Máy đợc cung cấp năng lợng từ nguồn 7. Sự bức xạ đợc tập trung trên
bề mặt đợc gia công nhờ có kính quang học hình cầu hoặc hình trụ. Nếu
dùng kính

hình cầu thì bức xạ đợc tập trung vào một điểm và hình thành lỗ tròn nhỏ
trên vật liệu gia công (thờng dùng để gia công các lỗ nhỏ). Nếu dùng kính
hình trụ thì bức xạ tập trung vào một đờng mà chiều dài của nó (nh là một lỡi
cắt) đợc xác định bằng tiết diện ngang của chùm tia máy phát.
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 18 -
6
5
4
3
2
1
7
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Nếu là gia công lỗ nhỏ chẳng hạn thì năng lợng tập trung vào một
điểm trên bề mặt gia công làm cho kim loại bị nóng chảy, bị cháy thậm chí
bốc hơi và lỗ nhỏ đợc hình thành.
+ Gia công bằng chùm tia điện tử: Về nguyên tắc cũng tơng tự, nghĩa
là cũng có đầu phát các chùm tia điện tử, có bộ phận tập trung các chùm tia,
tập trung năng lợng của tia điện tử vào điểm đợc gia công. Phạm vi xử dụng:
gia công bằng chùm tia điện tử đợc xử dụng trong nhiều nguyên công khác
nhau, nhng phổ biến là nguyên công hàn và một phần để gia công đạt kích
thớc ví dụ gia công lỗ. Song ở đây ta không đi sâu nghiên cứu phơng pháp
này.
+ Sự xuất hiện của một công nghệ mới .
Trong một nửa thế kỷ qua nhu cầu về các loại vật liệu cứng lâu mòn và
siêu cứng sử dụng cho tua bin máy điện , động cơ máy bay , dụng cụ khuôn
mẫu , tăng lên không ngừng ở các nớc công nghiệp phát triển việc gia công
các vật liệu đó bằng phơng pháp cắt gọt thông htờng ( tiện , phay , mài
v v.) là vô cùng khó khân đôi khi còn không thể thựac hiện đợc .

Cách đây gần 200 năm nhà nghiên cứu tự nhiên ngời ANH . JOSEPH
PRIETLY ( 1733 1809 ) . Trong các thí nghiệm của mình đã nhận thấy có
một hiệu quả ăn mòn vật liệu gây ra bởi sự phóng điện nhng mãi đénn năm
1943 . Thông qua hàng loạt các thí nghiệm của mình về tuổi bền của các
thiết bị phóng điện , hai Vợ Chồng LAZARENKO ngời NGA mới tìm ra
cánh cửa dẫn đến công nghệ gia công bằng tia lửa điện , họ bắt đầu sử dụng
tia lửa điện để tiến hành quá hớt kim loại mà không phụ thuộc vào độ cứng
của vật liệu .
Khi các tia lửa điện đợc phóng ra , vật liệu trên bề mặt phôi sẽ bị hớt đi
bởi một quá trìng điện nhiệt thông qua sự nống chảy và bốc hơi kim loại ,
nó thay cho tác động cơ học của dụng cụ vào phôi , quá trình hớt kim loại
bằng điện nhiệt bởi sự phóng điện đợc gọi là qua trình gia công tia lửa
điện , nguyên gốc tiếng ANH là ELECTRICAL DISCHARGE
MACHINING viết tắt là EDM .
Có hai phơng pháp công nghệ gia công tia lửa điện đợc sử dụng rộng rãi
trong công nghiệp đó là :
Gia công tia lửa điện dùng điện cực định hình gọi tắt là phơng pháp
xung định hình mà theo đó điện cực là một hình không gian bất kỳ mà nó
in hình của mình lên phôi tạo thành một lòng khuôn .
Thuật ngữ tiếng ANH là EDM DIE SINKING .
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 19 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Gia công tia lửa điện bằng cắt dây , ở đây điện cực là một dây mảnh ( d =
0.1 0.3 mm ) đợc quấn liên tục chạy theo một công tua cho trớc . Nó sẽ
cắt phôi theo đúng công tua đó .
Thuật ngữ tiếng ANH của gia công tia lửa điện cắt dây EDM WIRE
CUTTING .
- Sự tiến bộ của các máy gia công tia lửa điện .
Các máy đầu tiên của thời kỳ những năm 50 - 60 ít tự động hoá và

không tiện dùng lắm .
Ngày nay với các thuận toán điều khiển mới , với các hệ thống điều khiển
CNC , cho phép gia công tia lửa điện ngày nay đợc đặc trng bởi mức độ tự
động hoá cao .
Các hệ thống điều khiển CNC trên thị trờng có rất nhiều tiến bộ . Đặc biệt
là thị trờng máy cắt dây .
Các hệ điều khiển NC trong nhiều năm qua đã có mặt ở các máy xung
định hình nhng đã mất nhiều thời gian hơn để có thẻ tận dụng mọi khả năng
của chúng . Các chuyển động hành trình và chuyển động theo công tua của
một điện cực có hình dây đơn giản cho phép gia công xung định hình các
hình dáng phức tạp , u điểm là ở chỗ việc chế tạo điện cực sẽ rẻ hơn và nếu
sử dụng điện cực quay thì điều kiện dòng chảy sẽ tốt hơn và điện cực ăn mòn
sẽ đều hơn một trong những đề tài nghiên cứu chính đang đợc thực hiện ở
Tây Âu và Nhật Bản là gia công 3 chiều đạt độ chính xác cao .
Sự sử dụng tối u công nghệ gia công tia lửa điện nh một kỹ thuật sản suất
đòi hỏi phải áp dụng rất nhiều bí quyết công nghệ . Ngày nay có khuynh h-
ớng đa ra nhiều máy thông minh , chọn máy và điều khiển nhiều thông số
mà ngời sử dụng đã đặt từ trớc . Việc đó làm giảm bớt dữ liệu đầu vào mà
ngời dùng phải quan tâm . Khuynh hớng này là mạnh nhất đối với máy cắt
dây . ở đó các thuật toán điều khiển tạo đợc một lợng hớt vật liệu tối u và
làm giảm bớt nguy cơ đứt dây .
ở các máy xung định hình nhờ có hệ thống điều khiển CNC mà không cần
ngời đứng máy có kinh nghiệm mà vẫn đạt chất lợng hiệu quả gia công cao .
Điều kiện gia công ( nh sự thoát phoi ) thay đổi rất nhiều trong khi gia công
xung định hình . Một số nhà chế tạo máy ( nh MITSUBISHI ) cung cấp
những hệ thống điều khiển liên hệ ngợc mà trong những điều kiện khó khăn
nhất ( nh gia công lỗ tịt mà không cần thoát phoi cỡng bức ) cũng cho kết
quả tốt hơn so với kết quả nhận đợc do sự điều chỉnh các thông số của một
ngời đứng máy có kinh nghiệm .
Trong mọi trờng hợp hầu hết các máy đều có mức tự động hoá cho phép làm

việc rất lâu mà không cần có ngời đứng máy .
Dù rằng không phải luôn luôn trong điều kiện tối u . . Cùng với sự sâu dây
tự động ở máy cắt dây sủ tách phôi thay PALLET ( thờng đợc cung cấp bởi
các hãng chế tạo phụ tùng nh hãng EROWA ) .
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 20 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Và khả năng lập trình thì mức độ tự động hoá trong gia công tia lửa điện đã
tăng lên rất nhiều .
+ Thị trờng máy gia công tia lửa điện trên thế giới .
Việc bán các máy gia công tia lửa điện trên thế giới tăng 6% mỗi năm và
hiện nay là 12000 máy một năm .
Nhật bản là nớc sản xuất và sử dụng máy gia công tia lửa điện nhiều
nhất , chiếm 35 % tổng số máy trên thị trờng thế giới . Thứ hai là Châu Âu
với 30 % .Sau đó là Mỹ với 15 % và Châu á với 12 % tổng số máy .
Phạm vi sử dụng các máy trên thị trờng thế giới là rất lớn và đa dạng . Từ
những máy rất lớn nh ( những máy NASSOVIA ) đến máy rất nhỏ và đặc
biệt để gia công tế vi.
Từ máy rẻ tiền ít tự động hoá cỡ ( 10000 15000 USD ) của Trung Quốc ,
Đài Loan đến cỡ vài trăm ngàn USD của Tây Âu, Nhật Bản hoàn toàn tự
động hoá với các hệ thống CAD / CAM hiện đại .
Đôí với ngời sử dụng , điều quan trọng là phải xác định đợc các yêu cầu
cụ thể phù hợp với sản phẩm và quy mô sản xuất của mình và sau đó cần
phân tích các tuỳ chon sẵn có của các hãng sản xuất máy từ mọi góc độ để đ-
a ra quyết định đúng đắn nhất trớc khi mua máy .
Từ các phân tích trên ta đi xét cụ thể đến loại máy cắt dây .
WIRE CUT ELICTRIC DISCHARGE MACHINE WITH HIGH
TRAVELLING SPEED ( WEDM HS ).
Q1 Máy Cắt Dây .
I Tổng quan về máy cắt dây :

Khái quát về máy gia công tia lửa điện cắt dây di chuyển với tốc độ cao
( WEDM HS ) .
Máy gồm hai phần : Phần máy chính và phần điều khiển .
Máy chính gồm có : thân máy , bàn làm việc khối trụ cấp dây ( lô dây ) ,
khung dẫn dây , hệ thống lu thông chất lỏng làm mát ,bôi trơn và các thiết bị
khác v v .
Hộp điều khiển gồm có : hệ thống điều khiển bằng máy tính , nguồn xung
và hệ thống động cơ bớc v v
II - Đặc điểm cơ bản :
1> . Giới thiệu :
Máy cắt phôi làm việc theo chơng trình cho trớc nguyên tắc phóng điện
dựa trên việc di chuyển dây điện cực liên tục với tốc độ cao . Máy đợc điều
khiển bằng máy tính .
Máy gia công tia lửa điện cắt dây di chuyển với tốc độ cao thích hợp cho
việc cắt các loại thép Cacbon , hợp kim Cacbua , các loại thép cứng và mọi
vật dẫn khác ( máy cắt đợc tất cả các loại vật dẫn đợc điện ) .
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 21 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Máy gia công tia lửa điện cắt dây có đặc trng là độ chính xác cao , chất l-
ợng bề mặt tốt , tốc độ cắt nhanh , độ ổn định cao , độ tin cậy và điều khiển
thích nghi .
Máy có thể đợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nh : máy công cụ ,
máy dập , khuôn dập , điện cực dùng cho máy gia công xung định hình ,
dụng cụ đo lờng , các loại sản phẩm lỗ đặc rỗng ,các sản phẩm cần độ
chính xác cao và phức tạp .
2 > . Nguyên lý làm việc .
Đây là hai loại máy gia công tia lửa điện cắt dây ( WEDM ) trên thế
giới :
Loại thứ nhất : Di chuyển với tốc đọ thấp ( 0.2 1 m / s ).

Loại thứ hai : Di chuyển với tốc độ cao ( 7 11 m / s ) loại này sản xuất
chủ yếu ở Trung Quốc .
Khi máy chay dây điện cực đợc nối với điện cực âm của xung nguồn
trong khi đó phôi lại đợc nối với điện cực dơng của xung nguồn .
Sau khi xung nguồn đợc bật lên , khoảng cách giữa dây điện cực và phôi
thấp hơn khoảng cách phóng điện , thì xảy ra hiện tợng phóng tia lửa điện và
một dạng điện trờng xuất hiện giữa dây điện cực và phôi . Một số lợng lớn
electron trên dây điện cực di chuyển về phía phôi dới ảnh hởng của điện tr-
ờng và chúng va chạm với tốc độ cao . Điện năng bị biến thành nhiệt năng
và bề mặt của phôi bị chảy ra , thậm trí hoá hơi , kim loại chảy và hơi kim
loại bị đẩy ra khỏi đờng cắt dới ảnh hởng của dòng nhũ và tạo nên bề lõm
trên mặt phôi , nhiều lỗ lõm trên bề mặt phôi phát triển tạo thành đờng cắt và
phôi mẫu sẽ đợc tạo ra dới sự điều khiển của hệ thống điều khiển số .
Bàn làm việc ( phôi đợc đặt trên bàn làm việc ) đợc di chuyển kết hợp nhờ
hai động cơ bớc ( loại này dùng ít hơn loại chuẩn 4 động cơ bớc ) , hai động
cơ bớc này đợc điều khiển bằng máy tính . Khi mới khởi động thì tốc độ còn
nhỏ , tăng Momen nhờ các khớp trong hộp giảm tốc , các động cơ bớc điều
khiển hai trục vitme đai ốc bi ở bàn làm việc theo hai hớng .
Máy làm việc phụ thuộc chơng trình bản vẽ đa vào từ máy tính , các loại
phôi mẫu có thể đợc tạo ra bằng cách di chuyển kết hợp bàn làm việc theo
hai hớng . Mối liên hệ giữa dây và phôi ( duy trì tốc độ cắt ) đợc điều khiển
tự động bằng cách thay đổi tần số mạch điều khiển ở hẹ thống điều khiển số
trong việc giữ khoảng cách hợp lý giữa ( giữa hai điện cực ) dây và phôi sao
cho chúng phóng điện liên tục , ổn định và hiện tợng xảy ra ngắn mạch đờng
dẫn và ngắn mạch về điện thì hiếm khi xảy ra .
3 > . Các thông số kỹ thuật của máy :
Cỡ bàn : 400 * 560 mm ( FST 250 ).
520 * 740 mm ( FST 400 ).
Cỡ di chuyển của bàn làm việc : 250 * 320 ( FST 250 ).
400 * 500 ( FST 400 ).

Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 22 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
Độ dày phôi , Max : 300 mm .
250 mm ( thấp hơn ) .
Dịch chuyển tay quay cho mỗi vòng quay : 4 mm .
Trọng lợng mang đợc của bàn máy : < 300 kg .
Cỡ tay quay ( số vòng quay với 1muycro met ) : 0.04 /
Scale
Chất làm dây điện cực : Dây Mo ( Môlipđen ) , dây Wu .
Đờng kính dây điện cực : 0.08 0.22 mm .
Tốc độ dịch chuyển dây điện cc : 3 , 6 , 9 , 12 m / s .
Đờng kính trục dây nguồn : 130 mm .
Phạm vi điều chỉnh của trục dây nguồn , max : 180 mm .
Độ dài dây nguồn , max : 250 mm .
Kiểu động cơ bớc xung tơng đơng : 90BF006(X,Y).
36BF001(U,V).
Giá trị của xung điều khiên , max : 0.001 mm / xung .
Dây nguồn điều khiển động cơ một chiều : 999.999 mm.
Công suất : 185 W .
Công suất động cơ bơm chất lỏng : < 80 W .
Công suất động cơ cuốn ( động cơ tua dây ) động cơ có khả năng đảo
nghịch : 36 W .
Công suất chung ( bao gồm nguồn xung số ): < 1.5KW.
Kích thớc cỡ máy : 1350*1077*1500mm(FST 250 ).
1400*1200*1650mm(FST 400).
Hộp điều khiển : 950 * 550 * 740 cm .
Kích thớc hộp điều khiển : 1050 * 660 * 950 mm .
Trọng lợng tĩnh của máy :1000 kg ( FST 250 )
- 1300kg (FST 400 ) .

Trọng lợng hộp điều khiển :80 kg .
4> .Nguyên lý cấu tạo của máy .
Bộ truyền lực đợc giới thiệu ở hình1.3.
Máy cuốn dây giới thiệu ở hình 1.4 .
Máy bôi trơn đợc minh hoạ ở hình 1.5 .
5 > . Quá trình hoạt động trên máy .(Nguyên lý hoạt động của máy ) .
Đầu tiên thao tác viên sẽ phải đọc manu chỉ dẫn hoạt động của máy , với
hiệu suất quen thuộc , đặc tính kỹ thuật và phạm vi hoạt động an toàn .
Hơn nữa để sử dụng máy tốt hơn , thao tác viên cũng phải làm quen với
nguyên lý hoạt động và phần cơ của máy,mối liên hệ giữa máy chính , nguồn
xung cao tần và hệ thống điều khiển máy tính số .
6 > . Quá trình chuẩn bị máy và hệ thống điều khiển .
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 23 -
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
A . Phích cắm nguồn ở khe cắm 220 V xoay chiều .
B . Tra dầu mỡ bôi trơn cho các bộ phận di chuyển . Bơm dầu bôi trơn trên đ-
ờng đi và thao tác xoay núm bằng tay tạo nên hệ toạ độ X , Y khi quay thuận
và quay ngợc . Bật cần cuốn dây bằng tay và bơm dầu bôi trơn trên đờng đi (
trên hành trình ) và nhóm thiết bị .
C . Tải dây theo từng bớc sau .
(1). Đồng hồ chỉ thị điện áp nguồn .
(2).Đèn chỉ thị nguồn của máy .
(3).Công tắc chiếu sáng .
(4).Đèn chỉ thị khi bắt đầu di chuyển dây.
(5).Công tắc điều chỉnh tốc độ di chuyển dây ( SA1 ).
(6).Bảo vệ đứt dây ( SA2 ).
(7).Điều chỉnh momen động cơ cuốn dây .
(8).Công tắc bơm chất lỏng làm mát ( QF2 ) .
(9).Dừng máy khi hoàn thành công việc ( Bật / tắt ) .

(10).Nút di chuyển dây ( SB2 ) .
(11).Công tắc tắt nguồn chính ( SB1 ) .
a>. Bật công tắc dịch chuyển dây ( SA 1 ) trên bàn điều khiển của máy công
cụ với tốc độ 3 m / s . Tắt công tắc bảo vệ đứt dây ( SA2 ) và công tắc bơm
chất lỏng ( QF2 ) .
b>. Mở cửa trái của máy công cụ và gắn đĩa dây trên trục của động cơ cuốn
dây , điều chỉnh khoảng cách giữa hai móc bẩy ( hai thanh kim loại ) làm
cho cái móc bẩy bên trái đi đợc gần tới công tắc trái ( làm cho thanh lim loại
bển trái đi đợc gần tới công tắc hạn vị trái SQ1 ) và cái móc bẩy bên phải di
Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 24 -
3
6
9
12
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11
V
Thuyết minh đồ án tốt nghiệp trờng đạI học kỹ thuật công nghiệp
chuyển về phía phải nhất ( và thanh kim loại bên phải di chuyển về phía phải
nhất ) .
c>. Kéo dây từ bọc và đi xuyên qua trục quay sau đó quấn dây vào mặt ngoài
của trục với chiều xoay .
Công tắc điều chỉnh momen quay ở vị trí giữa bảng và bật công tắc dịch
chuyển dây màu xanh ( Đây là một cặp công tắc di chuyển dây kiểu bật tắt ở
phần trên thân máy ) dây đợc đi trên bánh dẫn hớng tới trục cuốn dây đều
đặn . Công tắc điều chỉnh momen ( 7 ) có thể thay đổi tốc độ dẫn dây và sức
căng của dây .
d>. Khi số lợng dây đã bọc kín một cách hợp lý , thì tắt công tắc dịch chuyển
dây màu đỏ , cắt bỏ dây và lau chùi dây đi tới bánh dẫn hớng trên khung dây

và bánh dẫn hớng , cuối cùng gắn dây vào cạnh phải của trục quấn dây bằng
cách xoay trục .
Chú ý : Khi dây dẫn , vị trí của dây trên hai cạnh sẽ xa mặt giữa của bánh
dẫn hớng từ 3 5 mm .
e>. Điều chỉnh móc bẩy bên phải( thanh kim loại bên phải ) làm cho nó đi về
gần phía phải công tắc hạn vị và xoay (bật) công tắc quay dây ( di chuyển
dây ) và di chuyển về phía phải , sau đố tắt công tắc dịch chuyển . Bánh dây
bám chặt về phía phải và sau đó lau dây trên trục , phục hồi công tắc di
chuyển dây ( tốc độ quay của đĩa đợc chỉ dẫn là
6 m/s ) .Dây thì đợc nâng lên trên trục cuốn dây từ trái qua phải , dây bám
chặt ( khoảng 1 đến 2 kg lực ) và nó di chuyển chậm về phía trớc . Khi quay
trục về phía bên phải ( cạnh phải ) , nhấn nút màu đỏ để tắt quá trình dịch
chuyển trục quấn .
f>. Phạm vi điều chỉnh giữa hai móc bẩy ( giữa hai thanh kim loại ) tạo ra vị
trí giữa khi trục quay ngợc và vị trí trái nhất ( hoặc vị trí phải nhất ) thì vào
khoảng 3 5 mm và tạo thành khoảng cách dây D rộng khoảng 1.5 2
mm . Nừu ta dùng khối kéo căng , khối xắp xếp hớng di chuyển dây .
D . Đối chiếu hớng trục X thì vuông góc so với hớng trục Y , hớng này đợc
điều chỉnh trong nhà máy và đối chiếu dây thẳng đứng so với bàn làm việc ,
nếu nó không đúng thì ta phải điều chỉnh các hớng trên trục U , V làm cho
dây thẳng đứng so với bàn làm việc ( khi cần cắt các vật cole , vát mới cần
điều chỉnh so le giữa các trục X , Y so với các trục U , V ) .
E . Bỏ chất làm mát NG I từ thùng làm mát và bỏ nó vào thùng nhỏ hơn
sau đó trôn nó với nớc theo tỷ lệ 1/20 1/25 ( một khối làm mát nặng
khoảng một kg ) .
F . Nối ống nớc từ cạnh ngoài của máy công cụ vào thùng làm mát và đăt
bơm vào trong thùng . Nối ống với máy bơm và nối dây nguồn của bơm với
nguồn điện .
G . Xoay công tắc di chuyển dây trên bảng ở vị trí 8 m / s và bật công tắc di
chuyển dây , xoay công tắc bảo vệ đứt dây và bật bơm , kiểm tra trục quay

Giáo viên hớng dẫn : bùi chính minh sinh viên thiết kế :
- 25 -