Gia Công - Phương Pháp Đặc Biệt (Phần 2) part 4 pps

PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
Trang - 185 -
lượng của dung dòch điện môi, .v.v. nhưng việc lựa chọn chúng
thì phụ thuộc vào năng suất, vì thế chúng ta không bàn ở đây.
Bảng 5.6 :
Độ nhám khi gia công trên máy Erosimat 30C
Vật liệu
Thép Hợp kim cứng
Cấp
gia
công
Độ
nhám
R
z

(mm)
V
b

(mm
3
/ph)
H
q
(mm)
V
b

(mm
3

/ph)
H
q
(mm)
1
2
3
4
5
0,003
0,013
0,053
0,5
3
0,1
0,25
1
6
8
0,7 – 0,8
1,1 – 1,5
2,4 – 2,7
4 – 4,5
4,7 – 5,7
0,1
0,2
0,6
2,5
3
0,6 – 0,7

1 – 1,1
1,5 – 1,7
1,8 – 2,2
2,5 - 3
- Nhiều người không muốn ứng dụng gia công tia lửa điện
vì những tác dụng của tia lửa điện đối với lớp bề mặt. Do quá
trình ăn mòn nên lớp ngoài trên bề mặt bò “phá hủy”. Một
phần của kim loại nóng chảy ở nhiệt độ cao không tách khỏi
bề mặt mà đông bám lại. Cacbon trong dung dòch cũng dễ bám
trên bề mặt, hiện tượng này cũng tạo điều kiện cho hiện tượng
đông bám lại của kim loại.
- Dưới bề mặt hình thành 3 lớp :
Hình 5.46 :
Các lớp cấu trúc bề mặt sau khi gia công tia lửa điện.
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
Trang - 186 -
- Lớp ngoài cùng là dải bề mặt có cacbon tích tụ nhiều,
là một lớp rất cứng do hơi kim loại đông cứng lại thường được
gọi là “lớp trắng”. Lớp này có cấu trúc ledeburite được hình
thành do hàm lượng C cao và do làm nguội nhanh. Trong lớp
thứ 2 có những cấu trúc khác nhau tùy thuộc vào tốc độ làm
nguội và tính chất của vật liệu; còn lớp trong cùng có cấu trúc
cơ bản.
- Hình dưới cho thấy sự phân bố của độ cứng tế vi theo
chiều sâu tính từ trên mặt, vật liệu là thép chòu nhiệt. Trên
hình có ghi những dạng cấu trúc của vật liệu được tôi và ủ của
lớp đã thay đổi cấu trúc như nêu trên.

- Bề dày của những lớp đó phụ thuộc vào nhiệt độ, thời
gian tác dụng của nhiệt và tốc độ làm nguội. Bề dày của lớp
biến cứng thông thường là 0,01-0,8 mm (hình 5.48).
- Quan hệ giữa bề dày của mỗi lớp với điện dung của tụ
có thể thấy rằng ở các gia công thô tức với công suất lớn mỗi
lớp dày hơn rất nhiều. Có thể sử dụng mối quan hệ này để
điều chỉnh bề dày của gia công tinh sao có thể lấy đi lớp còn
lại sau khi đã gia công thô. Lớp ngoài cùng cũng có thể chứa
nhiều vết nứt tế vi. Với công suất lớn thì điều này càng đúng.
Trường hợp chọn thông số công nghệ đúng thì những vết nứt
Hình 5.47 :
Sự phân bố của độ
cứng tế vi theo
chiều sâu tính từ
trên mặt
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
Trang - 187 -
này không lan đến lớp trắng và không làm giảm tuổi thọ nhiều
đối với vật được gia công. Lớp này có tính chòu mòn cao, do đó
khi gia công một số dụng cụ (ví dụ khi khoan lỗ để lắp) thì tuổi
thọ có tăng lên nhưng trong trường hợp chòu lực tác dụng thay
đổi và lặp đi lặp lại nhiều lần (độ bền mỏi) thì nên lấy đi lớp

này. Ứng suất dư kéo cũng làm giảm giới hạn mỏi. Hình sau
cho thấy sự phân bố ứng suất dư trong các lớp bề mặt khi tôi
vật liệu C35 trên máy Erosimat, gia công thô cấp hai, dưới bề
mặt có ứng suất dư kéo 50 Kp/mm
2
, không có lợi. Nguyên
nhân của tình trạng này làsự đông cứng nhanh của lớp đã bò
nóng chảy.












Hình 5.48 :
Quan hệ giữa bề dày của mỗi lớp với điện dung của tụ
Hình 5.49 :
Sự phân bố ứng suất dư
trong các lớp bề mặt
khi tôi vật liệu C35 trên
máy Erosimat
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
Trang - 188 -
VI. Phòng cháy và phòng hộ lao động trong gia

công tia lửa điện :
- Khi có tia lửa điện phát sinh thì khí sinh ra và với nhiệt độ
khi phóng điện thì chúng có thể bốc cháy khi tiếp xúc với
không khí. Trong quá trình gia công phải đảm bảo khoảng
cácg độ sâu cần thiết trong dung dòch, để cho khí thoát lên đến
bề mặt dung dòch thì đã nguội. Phải bảo đảm chất khí được hút
đi.
- Những chất khí này phần nhiều có tính độc, trong đó có
oxy-cacbon (CO). Vì vậy nơi gia công phải thông thoáng.
Ngoài ra còn có chất ăn da trong dung dòch, do đó phải bôi da
để bảo vệ gia khi làm việc.
- Điện áp làm việc của thiết bò lớn hơn 42V, do vậy cũng rất
nguy hiểm. Do vậy vò trí gia công phải được bao che cẩn thận,
và chỉ khi nào đóng bộ phận bao che mới được khởi động máy
gia công.
VII. Các ứng dụng của gia công tia lửa điện :
- Tùy theo tính chất của công việc, các thiết bò gia công tia
lửa điện được chia làm 6 nhóm sau :
+ Máy gia công lỗ.
+ Máy khoan lỗ nhỏ.
+ Máy mài theo hình dáng.
+ Máy mài dụng cụ.
+ Máy cắt đứt.
+ Máy gia công khuôn mẫu.
- Phổ biến nhất là máy gia công lỗ. Ứng dụng để gia công lỗ
có đáy hoặc lỗ suốt. Đặc trưng của máy là điện cực chuyển
động thẳng để ăn sau vào chi tiết, trên một số thiết bò có thể
phối hợp điện cực có thể chuyển động thẳng với chi tiết quay,
hoặc chi tiết quay mà điện cực chuyển động thẳng. Có nhiều
phương án để hình thành những bề mặt khác nhau mà người ta

PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
Trang - 189 -
thiết kế ra những thiết bò phù hợp với chúng. Trong số đó,
chúng tôi xin giới thiệu dưới đây một vài máy có sự tổ hợp
nhiều loại chuyển động, với lưu ý răng không phải máy nào
cũng thích ứng với mọi việc được thực hiện bởi các quy trình
động tác khác nhau.



















- Trên máy mài tạo dáng bằng tia lửa điện có thể mài thành
những mặt có dạng khác nhau với độ bóng thích hợp. Ở đây
tốc độ tiến của dụng cụ mài là ít. Trong trường hợp dụng cụ
mài hoặc vật gia công quay, hình dáng của dụng cụ được chép

qua vật gia công. Để làm được việc này điện cực cũng di
chuyển một ít. Trên hình có thể thấy một số loại chuyển động.
Trên đó dây nhỏ quấn liên tục thay thế cho điện cực là dụng
cụ.
Hình 5.50 :
Một số phương pháp gia công bằng tia lửa điện
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
Trang - 190 -

Hình 5.51 :
Một số loại chuyển động khi gia công tia lửa điện
Hình 5.52 :
Nguyên lý mài sắc dao
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
Trang - 191 -
- Từ các hình trên có thể thấy rõ rằng, đối với mỗi phương
pháp khác nhau cần có máy chuyên dùng riêng biệt, đó chính
là điều hạn chế trong việc phổ biến công nghiệp mới này một
cách rộng rãi.
- Công nghệ mài sắc dụng cụ bằng tia lửa điện chủ yếu
dùng cho hợp kim cứng. Năng suất cao hơn công nghệ mài
thường. Hình 5.52 trình bày nguyên lý mài. Điện cực làm dụng
là một cái đóa bằng gang hoặc bằng đồng đỏ. Chuyển động
của vật gia công có thể thực hiện bằng máy móc hoặc bằng
tay. Cũng như trong các trường hợp gia công bằng tia lửa điện
khác, ở đây cũng có đặc điểm là bề mặt gia công bò hóa cứng
do sự biến đổi nhanh của nhiệt độ cao với vận tốc làm nguội
nhanh mà hình thành một lớp diwolframcarbid (wolfram carbid
kép) có tính chất rất cứng. Ví dụ độ cứng của hợp kim
94WC+6Co trong quá trình gia công tia lửa điện có thể tăng từ
1796 kg/mm

2
lên 2500 kg/mm
2
. Từ đó tuổi bền của dụng cụ
được mài sắc bằng tia lửa điện cao hơn dụng cụ được mài sắc
bằng công nghệ thông thường.
- Máy cắt chi tiết bằng tia lửa điện cũng được biết với những
giải pháp khác nhau. Sơ đồ cấu tạo của máy có thể thấy trên
hình dưới :
Hình 5.53 :
Nguyên lý máy cắt tia lửa điện
PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT
Trang - 192 -
- Cách a tương tự như cách dùng cưa đóa, cách b như dùng
lưỡi cưa. Gần đây bắt đầu phổ biến cách c dùng dây nhỏ (hay
còn gọi là cắt dây tia lửa điện sẽ được đề cập ở phần sau).
Cách này cũng sử dụng để tạo hình dụng cụ cắt. Bắt đầu người
ta khoan một lỗ, sau đó luồn dây qua lỗ và gia công. Bằng
máy khoan tia lửa điện thông thường người ta thường gia công
các chi tiết có đường kính đến 100 mm. Trong trường này, điện
cực là một tấm dày 1mm mà lượng tiêu hao là 100-200%.
- Một nhóm riêng gồm những máy tia lửa điện để gia công
dụng cụ dập, mũi khoan xoắn ốc, mũi khoan ren. Yêu cầu là
không có phoi thải. Vì vật gia công thường có kích thước lớn,
những máy này được chế tạo theo kiểu chất cách điện được
đùn vào khe hở điện cực, sau đó hứng trên mâm. Người ta
cũng hay cách áp chặt vào bề mặt gia công một cái đóa độn
đầy căng, có độ bám tốt, bằng cách đó chất cách điện được
gom lại và dẫn đi. Những máy này dùng để gia công những lỗ
có độ chính xác không cao lắm.

- Khi giới thiệu về phương pháp gia công bằng tia lửa điện,
chúng ta phải nói rằng do tác dụng ăn mòn của tia lửa điện mà
bề mặt của điện cực trở nên cứng. Chúng ta lợi dụng hiện
tượng này trước tiên vào việc xử lý lưỡi cắt của các dao cắt
bằng thép gió. Ở đây mục đích không phải lấy phoi, và vì vậy
chúng ta dùng vật gia công như là cực catod. Hơi kim loại
ngưng tụ sẽ xúc tiến thêm quá trình biến cứng, vì vậy không
không dùng ding dòch lỏng, quá trình phóng điện xảy ra trong
môi trường cách điện là không khí. Hình 5.54 giới thiệu sơ đồ
nguyên lý của thiết bò, tương tự như trường hợp cắt gọt bằng tia
lửa điện.
+ Điện cực được điều khiển bằng tay trên vật gia công, và
tia lửa điện được phóng và nhờ có bộ dao động. Bề mặt gia
công được nung nóng lên 12-15000
o
C tại chỗ có tia lửa điện
phòng lên là nguội đi rất nhanh. Nội ứng suất rất lớn sinh ra