TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ - - BÀI TẬP KĨ THUẬT CHẾ TẠO Chương 27 NHÓM GVHD : Thầy Trương Quốc Thanh TPHCM, Ngày Tháng 12 Năm 2015 27.1 Describe the similarities and differences between chemical blanking and conventional blanking using dies Solve: - Similarities: Equal effective cleaning products after undergoing the process of outsourcing, washed away burrs clung on products - Diferences:  Clean burrs by chemical methods that use chemicals to clean away burrs, because the equations of chemical reactions occur  Cleaned using traditional methods is to use mechanical methods to clean burrs as grinding, sanding, polishing, 27.1 Mô tả điểm tương đồng khác làm bavia phương pháp hóa học làm phương pháp truyền thống Trả lời: Điểm giống nhau: Đều có tác dụng làm sản phẩm sau trải qua trình gia công, tẩy bavia bám sản phẩm - Khác nhau:  Làm bavia phương pháp hóa học sử dụng hóa chất để tẩy bavia, nhờ phương trình phản ứng hóa học xảy  Làm phương pháp truyền thống dùng biện pháp học để làm bavia mài, dũa, chuốt, - 27.2 Name the processes involved in chemical machining Describe briefly their principles Solve: - - - Chemical Milling: In chemical milling, shallow cavities are produced on plates, sheets, forgings, and extrusions, generally for the overall reduction of weight The processes has been used on a wide variety of metals, with depths of removal as large as 12mm Selective attack by the chemical reagent on different areas of the workpiece surfaces is controlled by removable layers of material or by partial immersion in the reagent Chemical blanking: Chemical blanking is similar to the blanking of sheet metals in that it is used to produce features which penetrate through the thickness of the material, with the exception that the material is removed by chemical dissolution rather than by shearing Photochemical blanking: Photochemical blanking is a midification of chemical milling Material is removed by photographic techniques 27.2 Kể tên trình liên quan đến gia công hóa học Mô tả nguyên tắc chúng Trả lời: - - - Phay hóa học: Trong phay hóa học, sâu nông sản xuất tấm, lá, rèn, ép đùn và, nói chung cho việc giảm tổng trọng lượng Các quy trình sử dụng nhiều loại kim loại, với độ sâu việc loại bỏ lớn 12mm Selective công chất phản ứng hóa học lĩnh vực khác bề mặt chi tiết gia công điều khiển lớp di vật liệu cách ngâm phần thuốc thử Làm hóa học: tương tự tẩy trống kim loại sử dụng để sản xuất tính mà thâm nhập thông qua độ dày vật liệu, với ngoại lệ vật liệu loại bỏ cách giải hóa học biến dạng Làm quang học: Làm quang học biến thể phay hoá chất Chất liệu lấy kỹ thuật chụp ảnh 27.3 Explain the difference between chemical machining and electrochemical machining Solve: - - Chemical machining was developed from the observation that chemicals attack and etch most metals, stones, and some ceramics, thereby removing small amounts of material from the surface The Chemical Machining process is carried out by chemical dissolution using reagents or etchants, such as acids and alkaline solutions Chemical Machining is the oldest of the advanced machining processes and has been used in engraving metals and hard stones, in deburing, and in the prodution of printed-circuit boards microelectronic devices Electrochemical machining is basically the reverse of electroplating An electrolyte acts as current carrier, and the high rate of electrolyte movement in the tool-workpiece gap washes metal ions away from the workpiece before they have a chance to plate onto the tool Note that the cavity produced is the female mating image of the tool shape 27.3 Giải thích khác gia công hóa học gia công điện hóa Trả lời: - Gia công hóa học: Gia công hóa học phát triển từ quan sát hóa chất công khắc kim loại nhất, đá, số đồ gốm, loại bỏ lượng nhỏ chất từ bề mặt Các trình gia công hóa học thực cách sử dụng thuốc thử hóa học giải thể etchants, chẳng hạn axit dung dịch kiềm Gia công hóa học lâu đời trình gia - công tiên tiến sử dụng kim loại khắc đá cứng, làm bavia, sản xuất vi mạch thiết bị vi điện tử Gia công điện đảo ngược mạ điện Một chất điện hoạt động tàu sân bay tại, tốc độ cao phong trào điện khoảng cách dao-phôi rửa ion kim loại khỏi phôi trước chúng có hội để vào công cụ 27.4 What is the underlying principle of electrochemical grinding? Solve: - Designs should avoid sharp inside radii If flat surfaces are to be produced, the electrochemically ground surface should be narrower than the width of the grinding wheel 27.4 Các nguyên tắc mài điện hóa gì? Bài làm: - Những mẫu thiết kế tránh sắc nhọn bán kính bên Nếu bề mặt phẳng sản xuất, bề mặt điện hoá học nên hẹp so với chiều rộng bánh xe nghiền 27.5 Explain how the EDM process is capable of producing complex shapes Solve: - Parts should be designed so that the required electrodes can be shaped properly and economically Deep slots and narrow openings should be avoided For economic production, the surface finish specified should not be too fine In order to achieve a high production rate, the bulk of material removal should be done by conventional processes (roughing out) 27.5 Giải thích trình EDM khả sản xuất hình dạng phức tạp ? Bài làm: - Các phận cần thiết kế cho điện cực cần thiết hình dạng xác khe sâu khe hở hẹp nên tránh Đối với sản xuất kinh tế, bề mặt định nên không tốt Để đạt tốc độ sản xuất cao, phần lớn việc loại bỏ vật liệu nên thực trình thông thường (gia công thô ra) 27.6 What are the capabilities of wire EDM? Could this process be used to make tapered parts? Explain Solve: - Computer controls for controlling the cutting path of the wire (Fig 27.13b) and its angle with respect to the workpiece plane Multiheads for cutting two parts at the same time Features such as controls for preventing wire breakage Automatic self-threading features in case of wire breakage Programmed machining strategies to optimize the operation 27.6 Khả dây EDM gì? Quá trình sử dụng để tạo phận nhọn không ? Giải thích Bài làm: - Máy tính điều khiển để kiểm soát đường cắt dây (hình 27.13b) góc mặt phẳng với phôi - Cắt hai phần lúc - Tính kiểm soát để ngăn ngừa dây vỡ - Tính tự phân luồng tự động trường hợp dây bị vỡ - Chiến lược gia công theo chương trình để tối ưu hóa hoạt động 27.7 Describe the advantages of water-jet machining Solve The advantages of this process are as follows: - Cuts can be started at any location without the need for predrilled holes - No heat is produced - No deflection of the rest of the workpiece takes place; thus, the process is suitable for flexible materials - Little wetting of the workpiece takes place - The burr produced is minimal - It is an environmentally safe manufacturing process 27.7 Mô tả lợi gia công nước Bài làm Những lợi trình sau: - Cắt giảm bắt đầu vị trí mà không cần lỗ khoan trước - Không nhiệt sản xuất Không độ võng phần lại phôi diễn ra, đó, trình phù hợp với vật liệu mềm Độ ẩm phôi Hạn chế tối thiểu ba via Nó trình sản xuất an toàn với môi trường 27.8 What is the difference between photochemical blanking and chemical blanking? Solve Chemical Blanking: Chemical blanking is similar to the blanking of sheet metals in that it is used to produce features which penetrate through the thickness of the material (as shown in Fig 16.4), with the exception that the material is removed by chemical dissolution rather than by shearing Typical applications for chemical blankingare the burr-free etching of printed-circuit boards, decorative panels, and thin sheetmetal stampings, as well as the production of complex or small shapes Photochemical Blanking: Photochemical blanking (also called photoetching) is a modification of chemical milling Material is removed (usually from a flat, thin sheet) by photographic techniques Complex, burr-free shapes can be blanked (Fig 27.5 ) on metals as thin as 0.0025 mm Sometimes called photochemical machining, this process is also used for etching The procedure in photochemical blanking consists of the following steps: 27.8 Sự khác biệt cắt quang hóa cắt hóa học gì? Bài làm Gia công hóa học : Gia công hóa học giống với cắt kim loại sử dụng để sản xuất tính mà thâm nhập thông qua độ dày vật liệu, với ngoại lệ vật liệu loại bỏ cách giải hóa học thay (như hình 16.4.) cách cắt Ứng dụng điển hình cho cắt hóa học khắc burr-free bảng mạch in, trang trí, dập khuôn thép mỏng, việc sản xuất hình dạng phức tạp hay nhỏ Gia công quang học : Gia công quang học (còn gọi khắc quang ) biến đổi nghiền hoá chất Chất liệu lấy (thường từ mỏng nhẳn) kỹ thuật chụp ảnh Phức tạp, hình dạng burr-free che (Hình 27.5) kim loại mỏng 0.0025 mm Đôi gọi gia công quang hóa, trình sử dụng để khắc 27.9 What type of workpiece is not suitable for laser-beam machining? Solve Type of workpiece is not suitable for laser-beam machining: - Paper - Wood - Cellulosic materials 27.9 Loại phôi không thích hợp cho gia công tia laser? Bài làm Loại phôi không thích hợp cho gia công tia laser - Giấy - Gỗ - Vật liệu xenlulo 27.10 What is an undercut? Why must it be considered in chemical machining? Solve - Because the swarf is product of machining and the such to involve result technical 27.10 Những cắt xén từ phôi? Tại xét gia công vật liệu? Bài làm - Tại phoi sản phẩm việc gia công với kết kỹ thuật mong muốn 27.11 Explain the principle of hybrid machining Solve - Machining is the only one work such as turning, planing, milling 27.11 Giải nghĩa nguồn gốc từ machining Bài làm - Gia công từ công việc tiện, bào, phay 27.27 Một lỗ 200-mm-sâu 30 mm, đường kính sản xuất điện gia công Một tốc độ sản xuất quan trọng chất lượng bề mặt gia công Ước tính dòng điện tối đa thời gian cần thiết để thực thao tác Trả lời - Từ Bảng 27.1 p 761 thấy mật độ dòng điện tối đa A / mm2 khu vựccủa lỗ  D  302 Diện tích = = 707 mm2  - Các dòng kết mật độ khu vực cực âm Do đó, 8,707 = 5650 A Từ Bảng 27.1, thấy tốc độ vật liệu loại bỏ tối đa 12 mm / phút Khi lỗ sâu 200 mm, thời gian gia công 200/12 = 16,7 phút - 27.28 If the operation in Problem 27.27 were performed on an electrical-discharge machine, what would be the estimated machining time? Slove - Refer to the volume and area calculations in Problem 27.27 With electricaldischarge machining, the maximum material-removal rate is typically 0.15 𝑐𝑚3 / 𝑚𝑖𝑛 = 150𝑚𝑚3 /𝑚𝑖𝑛 Since the problem states that high production rate rather than surface quality is important, let’s assume that the material-removal rate is twice this amount, that is, 300 𝑚𝑚3 /𝑚𝑖𝑛 The volume to be removed is: 𝑉 = 𝜋[ - 302 ] (200) = 141.000 𝑚𝑚3 Therefore, the machining time is 𝑇𝑖𝑚𝑒 = 141,000 = 470 𝑚𝑖𝑛 300 27.28 Nếu hoạt động vấn đề 27.27 thực máy cắt dây, thời gian gia công bao lâu? Trả lời - Với thể tích diện tích tính toán vấn đề 27.27 Với máy cắt dây, vật liệu loại bỏ tối đa thường là0.15 𝑐𝑚3 /𝑚𝑖𝑛 = 150𝑚𝑚3 /𝑚𝑖𝑛 Vấn đề nói tốc độ sản xuất quan trọng chất lượng bề mặt, giả định tỉ lệ phoi lấy hai lần số lượng 300 𝑚𝑚3 /𝑚𝑖𝑛 Khối lượng phải loại bỏ là: 302 ] (200) = 141.000 𝑚𝑚3 𝑉 = 𝜋[ - Suy thời gian máy chạy là: 𝑇𝑖𝑚𝑒 = 141,000 = 470 𝑚𝑖𝑛 300 27.29 A cutting-off operation is being performed with a laser beam The workpiece being cut is 12 mm thick and 380 mm long If the kerf is 2.4 mm wide, estimate the time required to perform this operation Slove - From Table 27.1 on p 761, the range of cutting speeds for laser-beam machining is between 0.5 and 7.5 m/min Because the workpiece is rather thick, only large capacity lasers will be suitable for this operation, but we will calculate the range of speeds The time to traverse 0.380 m is between 0.76 (46 s) and 0.051 (3.0 s) 27.29 Cắt đứt thực laser Phôi có bề dày 12mm dài 380mm Nếu đường cắt rộng 2.4mm ước tính thời gian cần thiết để cắt Trả lời - Từ Bảng 27.1 trang 761, phạm vi vận tốc cắt cho gia công tia laser 0,5 7,5 m / phút Bởi phôi dày, laser công suất lớn phù hợp cho hoạt động này, với tính toán nhiều tốc độ Thời gian để qua 380 mm 0,76 (46 s) 0.051 (3,0 s) 27.30 A 20-mm-thick copper plate is being machined by wire EDM The wire moves at a speed of 1.2 m/min and the kerf width is 1.6 mm What is the required power? Note that it takes 1550 J to melt one gram of copper Slove - The metal-removal rate is calculated as MRR=(1/16 in.)(0.8 in.)(48 in./min) =2.4𝑖𝑛3 /𝑚𝑖𝑛 Since the density of copper is 8970 𝑘𝑔/𝑚3 (from Table 3.1 on p 89), the mass removal rate is (𝑚 ̇ = 𝜌(𝑀𝑅𝑅) = (8970𝑘𝑔/𝑚^3 )(2.40𝑖𝑛^3 )/min ) (1𝑚/39.37𝑖𝑛)^3 = 0.35𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛 - Therefore, the power required is: 𝑃 = (1550𝐽/𝑔) 𝑚 ̇ = (1550𝐽/𝑔)((2.40𝑖𝑛^3)/𝑚𝑖𝑛) = 547𝑘𝐽/𝑚𝑖𝑛 = 9.1𝑘𝐽/𝑠 27.30 Một đồng 20-mm-dày gia công máy cắt dây Việc di chuyển dây với tốc độ 1,2 m / phút chiều rộng rãnh cắt 1,6 mm Cồng suất cần thiết bao nhiêu? Lưu ý cần 1550 J để làm tan chảy gram đồng Trả lời - Kim loại loại bỏ tính sau MRR = (1/16 in.) (0.8 in.) (48 in / Min) = 2,4 𝑖𝑛3 /𝑝ℎú𝑡 Kể từ mật độ đồng 8970 kg / m3 (từ bảng 3.1 trang 89.), Tỷ lệ loại bỏ khối lượng (𝑚 ̇ = 𝜌(𝑀𝑅𝑅) = (8970𝑘𝑔/𝑚^3 )(2.40𝑖𝑛^3 )/min ) (1𝑚/39.37𝑖𝑛)^3 = 0.35𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛 - Công suất: 𝑃 = (1550𝐽/𝑔) 𝑚 ̇ = (1550𝐽/𝑔)((2.40𝑖𝑛^3)/𝑚𝑖𝑛) = 547𝑘𝐽/𝑚𝑖𝑛 = 9.1𝑘𝐽/𝑠 [...]... in.)(48 in./min) =2. 4𝑖𝑛3 /𝑚𝑖𝑛 Since the density of copper is 8970 𝑘𝑔/𝑚3 (from Table 3.1 on p 89), the mass removal rate is (𝑚 ̇ = 𝜌(𝑀𝑅𝑅) = (8970𝑘𝑔/𝑚^3 ) (2. 40𝑖𝑛^3 )/min ) (1𝑚/39.37𝑖𝑛)^3 = 0.35𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛 - Therefore, the power required is: 𝑃 = (1550𝐽/𝑔) 𝑚 ̇ = (1550𝐽/𝑔)( (2. 40𝑖𝑛^3)/𝑚𝑖𝑛) = 547𝑘𝐽/𝑚𝑖𝑛 = 9.1𝑘𝐽/𝑠 27 .30 Một tấm đồng 20 -mm-dày được gia công bằng máy cắt dây Việc di chuyển dây với tốc độ 1 ,2 m / phút và... Trả lời - Kim loại loại bỏ được tính như sau MRR = (1/16 in.) (0.8 in.) (48 in / Min) = 2, 4 𝑖𝑛3 /𝑝ℎú𝑡 Kể từ khi mật độ của đồng là 8970 kg / m3 (từ bảng 3.1 trang 89.), Tỷ lệ loại bỏ khối lượng là (𝑚 ̇ = 𝜌(𝑀𝑅𝑅) = (8970𝑘𝑔/𝑚^3 ) (2. 40𝑖𝑛^3 )/min ) (1𝑚/39.37𝑖𝑛)^3 = 0.35𝑘𝑔/𝑚𝑖𝑛 - Công suất: 𝑃 = (1550𝐽/𝑔) 𝑚 ̇ = (1550𝐽/𝑔)( (2. 40𝑖𝑛^3)/𝑚𝑖𝑛) = 547𝑘𝐽/𝑚𝑖𝑛 = 9.1𝑘𝐽/𝑠 ... 27 .1, thấy tốc độ vật liệu loại bỏ tối đa 12 mm / phút Khi lỗ sâu 20 0 mm, thời gian gia công 20 0/ 12 = 16,7 phút - 27 .28 If the operation in Problem 27 .27 were performed on an electrical-discharge... The volume to be removed is: