PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 177 - - Chúng ta có thể theo dõi quá trình hình thành của lỗ được khoan bằng tia lửa điện, có thể thấy đường kính của lỗ bao giờ cũng lớn hơn điện cực, vì ở quanh điện cực có tia lửa điện. Đồng thời lỗ có hình côn mà chóp ở phía dưới, vì phần trên tham gia lâu hơn trong quá trình bò ăn mòn nên đường kính lỗ lớn hơn. Ta thấy ở đây lỗ có dạng côn cụt đầu. Trong quá trình gia công những phần tử vật liệu phoi cũng góp phần tạo ra độ côn, những phoi này do tia lửa điện sinh ra ở mặt bên lấy ra. Lỗ càng sâu thì sự chênh lệch đường kính ở phần trên và phần dưới càng tăng. Hiện nay chưa xác đònh được một cách chính xác những yếu tố chi phối trò số ∂ và ∆, vì vậy đồ thò chỉ khoảng cách điện cực bao giờ cũng thể hiện trong dãy dung sai. - Quan hệ có tính chất tuyến tính, điện áp càng lớn thì khoảng cách điện cực càng lớn. Hình 5.37 : Quá trình hình thành lỗ trong gia công khoan bằng tia lửa điện PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 178 - - nh hưởng của năng suất gia công cũng rất quan trọng. - Số liệu thu được ở máy Erosimat 30C cho thấy rằng ở mức độ gia công bán tinh thì dung sai sẽ tăng cùng với trò số ∂. - Trò số của nửa góc côn tương ứng với khoảng cách điện cực thể hiện trên đồ thò. - Trò số nửa góc côn của lỗ khoan bằng máy Erosimat : Hình 5.38 : Quan hệ giữa hiệu điện thế và khoảng cách điện cực Hình 5.39 : Trò số của nửa góc côn tương ứng với khoảng cách điện cực PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 179 - Cấp gia công 1 2 3 4 5 Nửa góc côn, α, phút 25-30 30-35 40-50 50-60 60-70 Khoảng cách điện cực, μm 30-32 34-38 45-55 60-70 70-80 - Những lỗ có cạnh sắc, theo kinh nghiệm thì chỉ có thể coi gần như cạnh được vê tròn. - Bề mặt điện cực có thể phân thành những phần nhỏ, và mỗi phần nhỏ lấy đi từ bề mặt đối diện của vật gia công một lượng phoi, nhưng ở góc thì lượng phoi phải lấy đi nhiều hơn nhiều lần và như vậy điện cực bò mòn đi, cạnh trở nên tròn. Sự hình thành profil này có thể thấy ở hình 5.41a. Điện cực Vật gia công Hình 5.40 : Hình dạng điện cực khi gia công những lỗã sắc cạnh PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 180 - - Hình 5.41b là trường hợp mà cạnh ngoài của nó được gia công. Ở đây phoi nhét đầy góc trong của dụng cụ. Do đó vật gia công không thể được gia công hoàn toàn nếu không chấp nhận có cạnh vê tròn. Tác giả Vologyin bằng thực nghiệm đã xác lập các số liệu về mức độ vê tròn cạnh : Bảng 5.4 : Bán kính vê tròn cạnh trong khi gia công lỗ bằng tia lửa điện GÓC α CỦA BỀ MẶT, độ CẤP GIA CÔNG 15 30 45 60 75 90 BÁN KÍNH VÊ TRÒN (mm) BÁN KÍNH TRUNG BÌNH THÔ 0, 3 0, 3 0, 4 0, 4 0, 3 0, 4 0, 35 BÁN TINH 0, 25 0, 2 0, 3 0, 3 0, 3 0, 4 0, 29 TINH 0, 05 0, 1 0, 1 0, 1 0, 05 0, 1 0, 07 (a) (b) Hình 5.41 : Hình dạng góc khi gia công bằng tia lửa điện PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 181 - Bảng 5.5 : Bán kính vê tròn cạnh ngoài khi gia công bằng tia lửa điện GÓC α CỦA BỀ MẶT, độ CẤP GIA CÔNG 15 30 45 60 75 90 BÁN KÍNH VÊ TRÒN (mm) Thô 0,2 0,3 0,4 0,6 - 1,1 Bán tinh 0,25 0,3 0,5 0,6 - 1,0 Tinh 0,25 0,25 0,4 0,6 - 1,0 Bán kính TB 0,23 0,28 0,43 0,6 - 1,07 - Với số liệu bảng bên trên có thể thấy rằng mức độ vê tròn cạnh trong không phụ thuộc vào góc giao nhau của các bề mặt, nhưng lại chòu ảnh hưởng của cấp gia công. Ngược lại số liệu ở bảng bên dưới cho thấy mức độ vê tròn cạnh ngoài lại phụ thuộc vào góc α, còn cấp gia công thì không có tác dụng. Việc nâng điện cực lên từng lúc làm giảm bán kính, vì nhờ đó phoi đã tích lũy bò đẩy ra khỏi góc. - Cuối cùng độ chính xác kích thước phụ thuộc nhiều vào cấu tạo của máy, trong catalô của máy người ta cho độ chính xác gia công. Chúng ta khẳng đònh rằng độ chính xác chính máy thông thường khoảng 0,01 mm và dung sai kích thước nhỏ nhất khi làm phẳng cũng bằng 0,01 mm. Ở máy khoan tọa độ bằng tia lửa điện, độ chính xác chỉnh máy đạt đến 0,002 mm và độ chính xác gia công là 0,0025 mm. 5) Chất lượng bề mặt gia công : - Độ nhám là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng bề mặt. Bề mặt bò ăn mòn có những vết lõm hình bán cầu chồng mép lên nhau. Theo lý thuyết thì độ nhám bề mặt được hình thành như trên hình 5.42. - Trong thực tế thì không có sự đều đặn như trên hình vẽ. Hơi kim loại ngưng tụ lại làm biến dạng rất nhiều. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 182 - - Hình vẽ có phần lệch, vì ở đây chiều cao ghồ ghề của bề mặt được phóng đại lên 60 lần. Có thể thấy rằng bề sâu của lõm rất khác nhau. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng tỉ số của đường kính lõm đối với bề sâu lõm dao động giữa 0,1 - 0,3. Bề mặt gia công thô thì có độ nhám kém hơn nhiều. Độ nhám trước hết phụ thuộc vào năng lượng của một lần phóng điện. Một phần của điện tích của tụ tạo nên lõm, vì vậy thể tích của lõm tỉ lệ với năng lượng phóng ra của tụ : Q = 2 1 2 SZ U. C Ở đó : Q : Điện tích của tụ. Hình 5.42 : Độ nhám bề mặt gia công khi gia công bằng tia lửa điện Hình 5.43 : Cấu trúc tế vi của bề mặt khi gia công bằng tia lửa điện. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 183 - U SZ : Điện áp giữa điện cực C : Điện dung của tụ V = K. 2 SZ U . C V : Thể tích lõm. K : Hệ số phụ thuộc vào vật liệu và điều kiện gia công. Giả thiết rằng thể tích tỉ lệ với lập phương của chiều sâu, thì : R max = K’ CU 2 SZ = K’ 3/13/2 SZ CU Với điện áp giữa điện cực không đổi thì : R max = mC 1/3 - Thực tế cũng xác nhận biểu thức này, đồ thò sau đây cho ta thấy quan hệ chủ yếu của chiều cao độ nhấp nhô đối với điện dung, với điện áp và với điện cực. Có thể rút ra kết luận rằng nếu chúng ta muốn đạt được độ nhám nhỏ thì phải dùng tụ có điện dung nhỏ. - Độ nhám tăng theo điện áp giữa 2 điện cực, tức là tăng với khoảng cách điện cực. Hình vẽ không phải là đồ thò không gian mà chỉ là những đường nghiêng vẽ với nét mãnh, nối kết những trò số của khoảng cách điện cực và độ nhám trong cùng một cấp gia công. Hình 5.44 : Quan hệ giữa U SZ , C và R Max PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 184 - - Quan hệ giữa độ nhám và năng suất gia công trong từng cấp gia công. Độ nhám tăng theo năng suất. Đồ thò cho thấy điều như thế (do có cùng dung sai nên đồ thò có 2 đường giới hạn miền dung sai). - Số liệu về độ nhám khi thí nghiệm trên máy Erosimat 30C với vật liệu thép và hợp kim cứng. Số liệu trên bảng cho thấy rằng với vật liệu càng cứng thì độ nhám càng nhỏ. - Bề mặt gia công tia lửa điện có thể đánh bóng tốt, tốt hơn bề mặt được mài. Kinh nghiệm cho thấy rằng bề mặt gia công tia lửa điện rất thuận lợi cho việc bôi trơn. Trong trường hợp áp lực lớn cũng không thể làm bắn dầu ra khỏi lõm cầu, do vậy đệm dầu giữ được lâu. - Ngoài những yếu tố trên còn có những yếu tố khác cũng có ảnh hưởng đến độ nhám - đó là vật liệu điện cực, chất Hình 5.45 : Quan hệ giữa độ nhám và năng suất gia công, khoảng cách điện cực và độ nhám trong từng cấp gia công . Hình 5 .39 : Trò số của nửa góc côn tương ứng với khoảng cách điện cực PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 179 - Cấp gia công 1 2 3 4 5 Nửa góc côn, α, phút 2 5 -3 0 3 0 -3 5 4 0-5 0 5 0-6 0 6 0-7 0. Độ nhám bề mặt gia công khi gia công bằng tia lửa điện Hình 5. 43 : Cấu trúc tế vi của bề mặt khi gia công bằng tia lửa điện. PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BIỆT Trang - 1 83 - U SZ : Điện. cách điện cực, μm 3 0 -3 2 3 4 -3 8 4 5-5 5 6 0-7 0 7 0-8 0 - Những lỗ có cạnh sắc, theo kinh nghiệm thì chỉ có thể coi gần như cạnh được vê tròn. - Bề mặt điện cực