PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 169 - - Quá trình phóng điện diễn ra theo đồ thò trên hình. Hàm của U c và I t trong thời gian là : ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ −= − RC T 0c e1UU RC T zt e.II − = Ở đó : T _ Thời gian tích điện (s) R _ Điện trở trong mạch tích điện (Ohm) R U I 0 z = dòng điện ngắt mạch (A) C _ Điện dung của tụ, Farad Hình 5.26 : Quan hệ giữa điện thế U và khoảng cách giữa 2 điện cực khi phóng điện. Hình 5.27 : Trò số dòng điện và hiệu điện thế ở khoảng cách phóng điện tối ưu PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 170 - Ta có : dtee1. T I.U dt.I.U. T 1 N RC T T 0 RC T T 0 z0 tCC −− ∫∫ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ −== Gọi η - Hệ số tích điện RC T c maxc e1 U U − −==η Thay vào tích phân và sau khi tích phân ta có kết quả : pz0 2 z0c a.I.U 1 1 ln.2 .I.UN = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ η− η = Ở đó : ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ η− η = 1 1 ln.2 a 2 p a p : là hệ số công suất, hệ số này cho ta biết là có bao nhiêu phần trăm của dòng điện I 0 = I z được sử dụng để tích điện. Hình 5.28 : Quan hệ giữa hệ số tích η và hệ số công suất ap trong gia công tia lửa điện. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 171 - - Trên hình có thể thấy đồ thò quan hệ của a p với η, và thấy rằng a p có trò số lớn nhất với 8.06.0 ≈ = η . Như vậy cần điều chỉnh khoảng cách điện cực phù hợp với trò số này và bộ phận điều khiển phải giữ ổn đònh trong khoảng cách đó. - Quan hệ giữa năng suất và điện áp có thể thấy trên hình: vừa tiến gần đến điện cực, gần điện áp từ U 0 đến U sz , thì lượng vật liệu được lấy ra sẽ tăng dần, sau đó lại giảm xuống. Trên cơ sở đó, điện áp tối ưu sẽ là : 0 opt sz U7,0U = Cũng có thể thấy trên đồ thò, lượng tiêu hao của điện cực ( γ ) ở điện áp đó cũng ít nhất. - Nếu giảm điện trở, thì dòng điện tích sẽ tăng lên, còn năng suất gia công thì ban đầu tăng theo tỉ lệ, sau khi đạt đến trò số lớn nhất sẽ đột ngột giảm xuống. Lý do tần số cùng tăng với dòng điện, đã trở nên quá cao đến nỗi sự dao động ép dung dòch ra xa khỏi điện cực, do đó quá trình phóng điện diễn ra trong môi trường khí. Hình 5.29 : Quan hệ giữa năng suất và điện áp PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 172 - - Nguy cơ biến thành hồ quang càng tăng hơn. Có thể thấy trên đồ thò rằng lượng tiêu hao nhỏ nhất của điện cực có được với dòng điện nhỏ, hơn là với công suất lớn nhất. Nên dùng giá trò này để làm điểm công tác. Gía trò này thể hiện trên đồ thò hình 5.31, với điện cực bằng grafit, có diện tích 206 cm 2 . Có thể chú ý thấy rằng với điện cực có vật liệu và diện tích khác nhau, đồ thò biến thiên và cường độ dòng điện tối ưu sẽ khác nhau. Hình 5.30 : Quan hệ giữa cường độ dòng điện và năng suất 1. Điện cực than tiết diện 412cm 2 2. Điện cực than tiết diện 206cm 2 . 3. Điện cực đồng 206 cm 2 Hình 5.31 : Quan hệ lượng tiêu hao điện cực với dòng điện PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 173 - - Nở điện áp opt SZ U chúng ta giảm điện dung, thì năng suất gia công ban đầu giữ không đổi, nhưng sau đó đột ngột giảm xuống (hình dưới), rồi lâm vào vùng có nguy cơ sinh ra hồ quang. - Lượng tiêu hao điện cực lại tăng lên không có nghóa lí gì nếu gia công với điện dung nhỏ hơn điện dung tới hạn c k - Tác dụng của bề mặt gia công đối với năng suất được thể hiện trên hình sau : Hình 5.32 : Quan hệ giữa điện áp và điện dung Hình 5.33 : Tác dụng của bề mặt gia công đối với năng suất PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 174 - - Sau đoạn tăng lên gần tuyến tính thì đến đoạn giảm dần xuống sau khi trò số điện tích đạt giá trò tới hạn F kr . Có thể giải thích điều này rằng vì đã vượt quá dòng điện tới hạn, khi đó việc lấy vật liệu điện cực bò tiêu hao ra khỏi khe hở điện cực trở nên khó khăn hơn. - Ở phần lớn máy gia công tia lửa điện, người ta điều chỉnh dòng điện và điện dung theo một quan hệ nhất đònh, với chỉ một công tắc đóng mở từng cấp. - Có thể nhận biết rằng với năng suất nhỏ thì bề mặt tới hạn cũng nhỏ. Điều kiện làm sạch điện cực cũng ảnh hưởng lớn đến năng suất gia công. Ví dụ khoan lỗ càng sâu thì việc làm sạch lỗ càng khó, do đó năng suất cũng kém hơn, vì những phần tử nhỏ của vật liệu đã tách ra ngăn cản việc hình thành sự gia công theo đúng kích thước. Theo đó lượng tiêu hao điện cực cũng tăng. Hiện tượng đáng chú ý là khi gia công tinh thì việc tăng áp suất để làm sạch điện cực sẽ nâng cao năng suất, còn khi gia công thô thì ngược lại, tức là làm giảm năng suất. - Điều này có thể giải thích rằng, khi gia công thô để có thể rửa sạch điện cực thì khe hở được điều chỉnh hẹp và những Hình 5.34 : Quan hệ giữa năng suất, cấp gia công, và bề mặt gia công. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 175 - phần tử vật liệu lớn bò kẹt trong khe, gây dòng ngắn mạch và quá trình gia công bò nhiễu loạn. - Vật liệu điện cực cũng có ảnh hưởng đến năng suất gia công. Cho đến nay có được lời giải thích hợp lý hoặc chứng minh một cách nhất quán điều lý thuyết cho rằng khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt là những yếu tố quyết đònh. Tính chất của gia công tinh và gia công như vật liệu của chi tiết gia công cũng có ảnh hưởng đến năng suất trung bình. - Trong sổ tay về những máy gia công tia lửa điện, người ta chỉ dẫn máy có thể đạt công suất phôi như thế nào với những mức độ gia công khác nhau. Trong bảng dưới đây là một ví dụ về máy của Hungary, kí hiệu Erosimat 30C. Những số liệu này tất nhiên mới có tính chất đònh hướng, còn tùy thuộc rất nhiều vào điều kiện cụ thể. - Năng suất của thiết bò gia công tia lửa điện trong những năm gần đây đã được nâng cao đáng kể. Với gia công tinh, năng suất là 0,1-50 mm 3 /ph, thì ở gia công thô năng suất đạt đến 800 mm 3 /ph không phải là hiếm có, thậm chí có trường hợp đặc biệt có thể đạt đến 4000 mm 3 /ph. Hình 5.35 : Năng suất, lượng tiêu hao của điện cực có thể đạt được trong trường hợp gia công kép K 1 bằng điện cực từ các vật liệu khác nhau PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 176 - GIA CÔNG TINH BẰNG ĐIỆN CỰC THÉP ĐÃ TÔI GIA CÔNG THÔ BẰNG ĐIỆN CỰC ĐỒNG THAU 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 0,1 0,25 1-1,5 6-8 10-15 25-30 50-60 100-110 230-250 mm 3 / phút - Dụng cụ gia công tia lửa điện thường tiến theo chiều ăn sâu. Tốc độ tiến của dụng cụ cũng có thể dùng để xác đònh năng suất. Ví dụ chúng ta hãy xem thời gian gia công khoan biến đổi thế nào với chiều sâu gia công. 4) Độ chính xác gia công : - Độ chính xác gia công chòu ảnh hưởng của các thông số sau : + Độ chính xác máy gia công tia lửa điện (vò trí tương đối giữa dụng cụ và vật gia công). + Hình dạng, kích thước và độ mòn của dụng cụ. + Khoảng cách phóng tia lửa điện giữa dụng cụ và bề mặt được gia công. Hình 5.36 : Quan hệ giữa thời gian gia công và chiều sâu gia công khoan lỗ . GIA CÔNG THÔ BẰNG ĐIỆN CỰC ĐỒNG THAU 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 0,1 0 ,25 1-1 ,5 6-8 1 0-1 5 2 5-3 0 5 0-6 0 10 0-1 10 23 0 -2 50 mm 3 / phút - Dụng cụ gia công tia lửa điện thường tiến theo chiều ăn. diện 412cm 2 2. Điện cực than tiết diện 20 6cm 2 . 3. Điện cực đồng 20 6 cm 2 Hình 5.31 : Quan hệ lượng tiêu hao điện cực với dòng điện PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 173 - - Nở. suất, cấp gia công, và bề mặt gia công. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 175 - phần tử vật liệu lớn bò kẹt trong khe, gây dòng ngắn mạch và quá trình gia công bò nhiễu loạn. - Vật liệu