Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, khóa luận, cao học, đề tài
Bộ giáo dục đào tạo Tr ờng Đại học Nông nghiệp I Phạm hữu chiến Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Đề tài: Nghiên cứu ảnh h ởngcủa số thông số đến suất chất l ợng gia công điện hoá Chuyên ngành: Máy Nông nghiệp M sè: 18 01 Kho¸ : 11 Ng êi h íng dÉn khoa häc: TS Tèng ngäc tn Hµ Nội - 2004 Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục đích nội dung đề tài 1.1 Vai trò ngành khí nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đất n ớc Trong cc sèng cịng nh nỊn kinh tÕ qc d©n, ngành khí khí chế tạo đóng vai trò vô quan trọng, nguồn động lực cho ph ơng tiện vận tải nh ôtô, máy bay, tầu thuỷ, tầu hoả hay máy công tác nh máy phát điện, máy xây dựng, máy phục vụ nông nghiệp nh khâu canh tác, gieo trồng, chăm sóc thu hoạch chế biến nông sản Trong trình sử dụng kể bảo quản, chuyên chở, máy móc th ờng xuyên bị hao mòn h hỏng Có nhiều nguyên nhân gây nên hao mòn h hỏng cho chi tiết cụm máy, là: Các tác động học (lực, áp suất, ma sát); Tác động hoá học, điện hoá; Tác động nhiệt độ; Tác động tia phóng xạ ánh sáng; Tác động sinh vật vi sinh vật Trong ngành nông nghiệp ta máy móc th ờng bị hao mòn h hỏng nhiều so với ngành khác do: - Điều kiện làm việc nặng nề, phụ tải c ờng độ làm việc th ờng xuyên thay đổi - Máy móc phải làm việc trời luôn tiếp xúc với yếu tố phá hoại nh nắng, m a, bùn đất, n ớc, cỏ, cát bụi - Nhiên liệu dầu mỡ dùng cho máy có chứa hàm l ợng không chất có hại tạo nên hợp chất ăn mòn, phá huỷ vật liệu chi tiết máy - Vật liệu cấu tạo chi tiết máy dùng nông nghiệp hầu hết vật liệu có cÊu tróc th êng Thùc tÕ cho thÊy, møc độ tốc độ hao mòn h hỏng chi tiết máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố Những yếu tố kể đến là: - Chất l ợng chế tạo chi tiết máy - Chất l ợng phục vụ kỹ thuật (rà máy, chăm sóc, b¶o qu¶n, kiĨm tra kü tht, cung cÊp vËt t phụ tùng sửa chữa máy) - Tình trạng sử dụng máy móc Xuất phát từ thực tế ®· cho thÊy mét ®iỊu lµ hiƯn ®Ĩ thùc thành công nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đóng góp ngành khí quan trọng 1.2 Các công nghệ gia công khÝ Trõ mét sè chi tiÕt rỴ tiỊn mau háng chi tiết h hỏng hồi phục đ ợc hầu hết chi tiết ôtô máy kéo, máy móc nông nghiệp hỏng hồi phục đ ợc Để hồi phục loại chi tiết với độ xác khác nhau, x ởng sửa chữa áp dụng ph ơng pháp gia công khác So với khâu gia công chế tạo gia công sửa chữa bỏ qua khâu tạo phôi nh ng thân chi tiết h hỏng tạm ví nh phôi hỏng cần sửa chữa lại Gia công sửa chữa chi tiết gia công toàn kích th ớc chi tiết th ờng mòn số vùng nh ng lại phải gia công bề mặt đà nhiệt luyện hồi phục cứng nên có phải dùng ph ơng pháp gia công đặc biệt đạt đ ợc yêu cầu gia công Nh trang bị ph ơng pháp gia công sửa chữa đòi hỏi nh khâu chế tạo (trừ khâu tạo phôi) Chi tiết sau hồi phục phải bảm bảo làm việc tốt, tuổi thọ gần chi tiết Điều đòi hỏi gia công sửa chữa đạt đ ợc độ xác cao, không thấp gia công chế tạo Hiện nay, việc cung cấp phụ tùng thuận lợi, nên việc thay chi tiết trở nên phổ biến Tuy nhiên với chi tiết có giá thành cao thuộc nhãm c¸c chi tiÕt chÝnh nh : trơc khủu, trơc cam, xi lanh độ bền chịu lực đủ bề dày lớp cứng bề mặt, việc gia công sửa chữa khắc phục hết chỗ háng, sÏ cho phÐp sư dơng l¹i chi tiÕt qua nhiều lần sửa chữa lớn mà đảm bảo đ ợc chất l ợng cần thiết, nhờ giảm đ ợc giá thành sửa chữa cách đáng kể Hiệu chất l ợng hồi phục chi tiết phụ thuộc cách đáng kể vào ph ơng pháp công nghệ đ ợc sử dụng gia công.Việc lựa chọn ph ơng pháp hồi phục phụ thuộc vào đặc điểm kết cấu, công nghệ điều kiện làm việc chi tiết, giá trị hao mòn, đặc điểm công nghệ hồi phục có ảnh h ởng định đến tuổi thọ chi tiết giá thành hồi phục Có thể khắc phục h hỏng nhiều ph ơng pháp khác tuỳ thuộc vào dạng h hỏng tính chất sửa chữa Gia công khí sửa chữa đ ợc sử dụng nh ph ơng pháp gia công độc lập phối hợp với ph ơng pháp hồi phục khác để đạt đ ợc yêu cầu nh mong muốn Khi chọn chế độ gia công cần vào số đặc điểm nh : độ cứng bề mặt, hao mòn không ®Ịu cđa chi tiÕt, tÝnh chÊt c¬ lý cđa líp kim loại phủ bề mặt chi tiết Hiện x ởng sửa chữa sở sản xuất th ờng sử dụng rộng rÃi ph ơng pháp gia công truyền thống nh : tiện, phay, bào, khoan, hàn, doa, mài, đánh bóng 1.2.1 Các công nghệ gia công truyền thống Công nghệ tiện đ ợc sử dụng rộng rÃi chiếm tỷ lệ cao công ngệ gia công nhà máy sở sản xuất Công nghệ dùng để gia công chi tiết có dạng tròn xoay nh mặt trụ, côn, lỗ, khoan lỗ, tiện ren, cắt đứt, khoả mặt phẳng Trên máy tiện trang bị thêm đồ gá mài, đồ gá phay, đồ gá tiện chép hình, lăn nhám , để tăng độ xác nh tăng khả gia công Hiện có nhiều loại máy tiện Theo công dụng chúng chia thành: máy tiện vạn năng, máy chuyên dùng nh máy tiện ren xác, tiện trục khủu Theo vÞ trÝ trơc chÝnh cã tiƯn cơt, tiƯn đứng Phân loại theo mức độ tự động có: máy tiện bán tự động, máy tiện tự động Công nghệ phay đ ợc sử dụng để hoàn thành nhiều công việc khác nhau: Gia công mặt phẳng, lỗ, rÃnh, rÃnh then, cắt bánh Các loại máy phay đ ợc phân loại vào công dụng có: máy phay công dụng chung, máy phay chép hình, máy phay thùng, máy phay liên tục Công nghệ bào dùng để gia công mặt phẳng ngang, đứng, xiên, rÃnh mang cá, đ ờng h ớng (sống tr ợt) Các loại máy bào có: máy bào ngang, máy bào gi ờng Công nghệ khoan dùng để tạo hình mặt trụ tròn dụng cụ khoan, xoáy, doa Do cấu trúc động học, sở tr ờng khoan lỗ máy khoan gia công ren lỗ tarô, doa th ờng Các loại máy khoan vào công dụng, hình dáng có số loại máy khoan nh : máy khoan bàn, máy khoan đứng, máy khoan cần (m¸y khoan h íng kÝnh), m¸y khoan nhiỊu trơc chÝnh, máy khoan ngang Công nghệ mài dùng để gia công tinh với l ợng d bé chi tiÕt cã ®é cøng cao Chi tiÕt tr íc mài th ờng đà gia công thô máy khác (tiện, phay, bào ) Công nghệ mài th ờng dùng mài mặt trụ ngoài, trong, côn, định hình, mài ren vít, bánh răng, cắt phôi Máy mài gồm: máy mài tròn ngoài, máy mài tròn trong, máy mài phẳng, máy mài chuyên dùng, máy mài dao, máy mài doa đ ợc phân thành ba nhóm: + Nhóm máy mài tròn + Nhóm máy mài phẳng + Nhóm máy mài bóng Các công nghệ gia công truyền thống kể đÃ, đ ợc tiÕp tơc ph¸t triĨn cïng víi sù ph¸t triĨn cđa ngành công nghiệp nói riêng đất n ớc nói chung Trong phát triển mạnh ngành công nghiệp, ngành công nghiệp chế tạo máy, gắn liền với việc tìm kiếm loại vật liệu mới, loại vật liệu đ ợc đặc tr ng tính nh : - Khả chống chịu mài mòn cao - Độ cứng độ bền cao - Làm việc ổn định môi tr ờng hoá chất Có thể kể số loại vật liệu đà đ ợc sử dụng ngày phổ biến nh : thép hợp kim titan, thép không rỉ, hợp kim cøng, vËt liƯu gèm, composit Ngoµi công nghệ phục hồi chi tiết máy, ngày sử dụng rộng rÃi lớp kim loại đắp có tính chất Với tính chất nêu trên, việc gia công chúng công nghệ truyền thống nh tiện, phay, bào, mài th ờng gặp nhiều khó khăn, không gia công đ ợc gia công không đạt yêu cầu kỹ thuật Để đáp ứng đ ợc yêu cầu trên, loạt ph ơng pháp gia công đ ợc nghiên cứu đ ợc sử dụng rộng rÃi [10] 1.2.2.Các công nghệ gia công Đặc điểm chung ph ơng pháp gia công là[10], [15], [20], [21], [22]: - Không đòi hỏi dụng cụ phải có độ cứng cao độ cứng vật liệu gia công - Khả gia công không phụ thuộc vào tính chất lý vật liệu gia công mà chủ yếu phụ thuộc vào thông số hoá, nhiệt, điện - Đạt đ ợc độ xác kích th ớc độ nhẵn bề mặt cao so với ph ơng pháp gia công truyền thống - Có khả gia công đ ợc vật liệu có độ cøng cao, thËm chÝ rÊt cao (sau nhiÖt luyÖn) - Hiệu kinh tế đạt đ ợc cao, gia công sản phẩm có hình dáng phức tạp, kích th ớc nhỏ Có thể phân chia ph ơng pháp gia công chủ yếu nh sau: - Gia công ăn mòn hoá học (CM) - Gia công ăn mòn điện hoá (ECM) - Gia công ăn mòn điện (EDM): xung điện, cắt dây - Gia công siêu âm (USM) - Gia công chùm tia điện tử (EBM), la de (LBM) - Gia c«ng b»ng tia n íc (WJM), n ớc hạt mài (AWIM), hạt mài (AJM) D ới trình bày nguyên lý số ph ơng pháp gia công th ờng gặp Gia công tia hạt mài (Abrrasive Jet Machining AJM) Trong việc gia công tia hạt mài, phần tử vật liệu đ ợc bóc va đập hạt mài kích th ớc bé Các phần tử hạt mài đ ợc dịch chuyển với tốc độ cao nhờ dòng không khí khô, khí nitơ điôxit cácbon Hạt mài th ờng có kích th ớc khoảng 0,25mm dòng khí đ ợc phun với hạt mài d ới áp lực 850kPa đạt tốc độ khoảng 300m/kc Vật liệu hạt mài th ờng sử dụng hai loại chủ yếu Al2O3 (oxit nhôm) SiC (cácbít silíc), thực tế Al2O3 th ờng đ ợc dùng nhiều sắc Đ ờng kính trung bình hạt mài vào khoảng 10 - 50àm L ợng kim loại đ ợc hớt phụ thuộc vào áp lực vận tốc phun dòng khí (hơi) Một thông số quan trọng cần khống chế gia công tia hạt mài khoảng cách bề mặt chi tiết gia công miệng phun (khoảng cách đầu phun) Thông số ảnh h ởng đến khối l ợng kim loại hớt đ ợc mà ảnh h ởng đến kích th ớc hình dạng đáy lỗ Tóm tắt đặc tr ng trình gia công tia hạt mài - Cơ chế tạo phoi - Phá huỷ giòn va đập hạt mài có tốc độ cao - Tác nhân trung gian - Không khí, C02 - Hạt mài - Al2O3, SiC, đ ờng kính hạt 0,025mm, 2- 20g/ph, không sử dụng lại - ¸p suÊt - – 10 at - Tèc ®é - 150 – 300 m/s - Vßi phun - WC, hồng ngọc ( sa-phia) - Các thông số hiệu L ợng hạt mài tốc độ, khoảng cách đầu phun, chỉnh kích th ớc hạt mài h ớng phun - Vật liệu gia công Kim loại, hợp kim cứng giòn, vật liệu phi kim (nhôm, ailicon, kính, vật liệu sứ, mica) - Hạn chế Khoan, cắt, khắc, làm Hạt mài dễ giòn, suất thấp Gia công siêu âm (Ultrasonic Machining USM) Dụng cụ đ ợc làm từ vật liệu dẻo dai, đ ợc rung động với tần số khoảng 20 kHz biên độ dao động bé ( 0,05 0,125)mm Dao động truyền tốc độ cao cho hạt mài va đập vào bề mặt gia công, phá huỷ giòn bề mặt thành phần tử phoi li ti đ ợc tải nhờ dòng chất lỏng dạng bột nhÃo gồm hạt mài trộn n ớc benzen, dầu nhờn glixêrin Vật liệu hạt mài th ờng cacbit Bo (B4C), cacbit sili (SiCO), oxit nhôm (Al2O3) kim c ơng có kích th ớc bé Ưu điểm ph ơng pháp gia công siêu âm lực bé nhiệt thấp vật liệu không bị thay đổi cấu trúc pha Tóm tắt đặc tr ng trình gia công siêu âm - Cơ chế tách vật - Phá huỷ giòn va đập hạt mài d ới tác dụng liệu dung động với tần số cao dụng cụ - Tác nhân trung - Bột nhÃo gian - Hạt mài - B4C, SiC, Al2O3, kim c ơng - Rung động - Tần số rung f = 15 20kHz - Biên độ a = (25 100)àm - Dơng - ThÐp mỊm - Khe hë gi÷a dơng - e = ( 25 – 40 ) µm cụ chi tiết - Các thông số - Tần số, biên độ, vật liệu dụng cụ kích th ớc hạt mài, mật độ hạt mài bột nhÃo, độ nhớt bột nhÃo - Đối t ợng gia - Kloại hợp kim (đặc biệt vliệu cứng giòn), công chất bán dẫn, vật liệu phi kim (thuỷ tinh, sành sứ) - Hạn chế Năng suất thấp Dụng cụ mòn Chiều sâu lỗ gia công hạn chế Gia công tia lửa điện ( Electric Discharge Machining EDM) Nguyên lý gia công tia lửa điện bề mặt dụng cụ chi tiết gia công tồn khe hở gọi khe hở điện cực Chất lỏng không dẫn điện lấp đầy khe hở điện cực Khi cho dòng điện chiều chạy qua từ cực d ơng sang cực âm, với điện áp thích hợp cực d ơng cực âm xuất tia lửa điện nơi mà hai bề mặt điện cực gần Tóm tắt đặc tr ng trình gia công tia lửa điện - Cơ chế cắt vật liệu - Nóng chảy bốc hơi, tạo thành hõm sâu - Môi tr ờng trung gian - Dung môi không dẫn điện - Vật liệu làm dụng cụ - Đồng, đồng thau, graphÝt - Khe hë ®iƯn cùc - 0,01 – 0,125mm - Năng suất cắt vật liệu tối đa - 5.103mm3/ph - Tiêu hao l ợng - 1,8w/mm3/ph - Các thông số điều chỉnh - Điện thế, điện dung, khe hở điện cực, dòng chảy chất lỏng, nhiệt độ chảy - Vật liệu gia công - Hình dáng chi tiết - Vật liệu dẫn điện Lỗ không thông, hình dáng phức tạp Lỗ nhỏ vòi phun, lỗ thông định hình Tiêu hao l ợng lớn (gấp 50 lần so với - Hạn chế ph ơng pháp gia công điện) Không dùng để gia công vật liệu không dẫn điện Nhiệt độ lên cao đến mức làm cháy bốc vật liệu Khe hở điện cực đ ợc trì mức thích hợp đ ợc điều khiển tự động cấu điều khiển máy Th ờng hai điện cực bị mòn, nh ng cực d ơng mòn nhanh nhiều so với cực âm Gia công chùm tia điện tử (Electron Beam Machining EBM) Về gia công chùm tia điện trình nhiệt, dòng thác điện tử tốc độ cao chạm vào bề mặt chi tiết gia công, động biến thành l ợng nhiệt tập trung làm vật liệu bị nóng chảy bốc Khi điện áp tốc độ điện tử cao Ví dụ: điện áp U = 150.000V, tốc độ electron đạt 28.478 km/s Vì tia ®iƯn tư tËp trung ë mét diƯn 4.3 kết nghiên cứu thí nghiệm 4.3.1 ảnh h ởng mật độ dòng điện (X1) Trong thí nghiệm giữ nguyên giá trị (bảng 4.1): số vòng quay cđa chi tiÕt: 600 v/ph; khe hë gi÷a chi tiết điện cực: 0,4 mm; nồng độ dung dịch điện phân: 15 % thay đổi mật độ dòng điện (c ờng độ dòng điện) mức khác lµ: 29.6A/dm2 (40A), 37A/dm2 (50A), 44.4A/dm2 (60A), 51.9A/dm2 (70A), 59.3A/dm2 (80A) Kết thí nghiệm thông số thống kê (tính toán theo công thức mục 2) đ ợc ghi phần phụ lục (bảng 2.1a bảng 2.1b) Theo kết tính toán ta thấy: - Không cần phải tăng số thí nghiệm lặp lại vì: + Với thông số Y1: (ss t ¬ng ®èi) = 0,08 < cp = 0,1 (10 %) + Với thông số Y2: (ss t ơng đối) = 0,1 = cp = 0,1 (10 % ) - Ph ơng sai thí nghiệm đồng vì: + Với thông số Y1: Gtt = 0,33331 < Gb = 0,445 + Víi th«ng sè Y2: Gtt = 0,3 < Gb = 0,445 - C¸c thÝ nghiệm không bị loại bỏ vì: + Với thông số Y1: Vmax = < Ub = 1,412 Vmin = 1,16 < Ub = 1,412 + Víi th«ng sè Y2: Vmax = 1,156 < Ub = 1,412 Vmin = 1,156 < Ub = 1,412 66 - Th«ng sè vào (c ờng độ dòng điện) có ảnh h ởng thực đến thông số (tốc độ gia công Y1 độ nhám Y2) + Với thông số Y1: Ftt = 285 > Fb = 3.48 + Víi th«ng sè Y2: Ftt = 40 > Fb = 3.48 Đồ thị biểu diễn ảnh h ởng mật độ dòng điện đến tốc độ ăn mòn (gia công) độ nhám bề mặt chi tiết đ ợc cho đồ thị 4.4a 4.4b Cách vẽ đồ thị đà d ợc trình bày mục 2: Ytb giá trị trung bình, Ytr giới hạn trên, Tốc độ ăn mòn (gia công), m/ph Yd giới h¹n d íi 45 40 35 30 25 20 15 10 29.6 44.4 37 Yd Ytb 51.9 59.3 Mật độ dòng điện, A/dm ytr Hình 4.4a ảnh h ởng mật độ dòng điện (X1) đến tốc độ ăn mòn (gia công) Qua đồ thị (hình 4.4a hình 4.4b) cho thấy: tăng mật độ dòng điện tốc độ ăn mòn tăng độ nhám tăng Điều đựơc giải thích nh sau: mật độ dòng điện tăng điều kiện khác không thay 67 đổi đồng thời diện tích dụng cụ (catot) không thay đổi nên c ờng độ dòng điện tăng Theo định luật Pharađây (các công thức 3.1-3.3) c ờng độ dòng điện tăng l ợng kim loại hoà tan tăng Do tốc độ ăn mòn tăng Khi tốc độ ăn mòn tăng có nghĩa tốc độ hoà tan Độ nhám (Ra), àn anot (chi tiết) tăng Có thể tốc độ hoà tan tăng cộng víi “kh¶ 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 29.6 37 44.4 51.9 59.3 Mật độ dòng điện, A/dm Yd Ytb ytr tan kim loại bề mặt chi tiết không (và phụ thuộc vào mật độ dòng điện) mà độ nhám tăng Hình4.4b ảnh h ởng mật độ dòng điện (X1) đến độ nhám (Ra) Cũng nh ph ơng pháp gia công khác h ớng nâng cao hiệu tăng suất gia công Nh ng qua đồ thị thấy để tăng tốc độ ăn mòn (năng suất gia công) cần tăng mật độ (c ờng độ) dòng điện, nh ng tăng mật độ dòng điện độ nhám tăng Chính để lựa chọn mật độ dòng điện cần phải dựa vào yêu cầu độ nhám 68 chi tiết cụ thể Với chi tiết không đòi hỏi có độ nhám thấp (độ bóng cao) gia công với mật độ dòng điện lớn Ng ợc lại chi tiết đòi hỏi độ nhám thấp (ví dụ nh trục cơ) nên gia công mật độ dòng điện thấp Ngoài điều kiện khác không đổi mật độ dòng điện tăng mÃi đ ợc vì: mật độ dòng điện tăng, sản phẩm phản ứng điện hoá (bám bề mặt anot) tăng, việc tách chúng không đ ợc thực triệt để gây chập mạch, dung dịch bị nóng nhanh, nguồn điện phải có công suất lớnĐể gia công với mật độ dòng điện lớn sử dụng dung dịch với thành phần nồng độ nh tốc độ luân chuyển hợp lý, tốc độ t ơng đối bề mặt gia công catot 4.3.2 ảnh h ởng cđa sè vßng quay cđa chi tiÕt Trong thÝ nghiƯm giữ nguyên giá trị (bảng 4.1): mật độ dòng điện: 44.4A/dm2; khe hở chi tiết điện cực: 0,4 mm; nồng độ dung dịch điện phân: 15 % thay đổi số vòng quay chi tiết mức khác là: 200v/ph, 400v/ph, 600v/ph, 800v/ph, 1000v/ph Kết thí nghiệm thông số thống kê (tính toán theo công thức mục 2) đ ợc ghi phần phụ lục (bảng 2.2a bảng 2.2b) Theo kết tính toán ta thấy: - Không cần phải tăng số thí nghiệm lặp lại vì: + Víi th«ng sè Y1: = 0,1 = cp = 0,1 (10%) + Víi th«ng sè Y2 : = 0,09 < cp = 0,1 (10%) - Ph ¬ng sai thí nghiệm đồng vì: + Víi th«ng sè Y1 : Gtt = 0,33331 < Gb = 0,445 + Víi th«ng sè Y1 : 69 Gtt = 0,33333 < Gb = 0,445 - C¸c kết thí nghiệm không bị loại bỏ vì: + Víi th«ng sè Y1 : Vmax = 1,16 < Ub = 1,412 Vmin = 1,16 < Ub = 1,412 + Víi th«ng sè Y1 : Vmax = < Ub = 1,412 Vmin = < Ub = 1,412 - Các thông số vào có ảnh h ởng thực đến thông số + Với thông sè Y1 : Ftt = 163,807 > Fb = 3,48 + Víi th«ng sè Y2 : Ftt = 25 > Fb = 3,48 Đồ thị biểu diễn ảnh h ởng số vòng quay chi tiết đến tốc độ ăn mòn (gia công) độ nhám bề mặt chi tiết đ ợc cho đồ thị 4.5a 4.5b Cách vẽ đồ thị đà d ợc trình bày mục 2: Ytb giá trị trung bình, Ytr giới Tốc độ ăn mòn(gia công), àm/ph hạn trên, Yd giới hạn d ới 40 35 30 25 20 15 10 200 400 600 800 1000 Sè vßng quay cđa chi tiÕt, v/ph Yd Ytb 70 ytr Hình4.5a ảnh h ởng số vòng quay CT (X2) đến tốc độ ăn mòn (gia công) Qua đồ thị (hình 4.5a hình 4.5b) thấy rằng: tăng số vòng quay chi tiết, tốc độ ăn mòn tăng độ nhám ban đầu tăng sau giảm Điều đ ợc giải thích nh sau: số vòng quay tăng vị trí bề mặt chi tiết (anot) đơn vị thời gian đ ợc ăn mòn nhiều (vì thời gian vị trí đối diện với dụng cụ nhiều hơn) tốc Độ nhám(Ra), àm độ ăn mòn tăng 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 200 400 600 800 1000 Sè vßng quay cđa chi tiết, v/ph Yd Ytb ytr Hình.45b ảnh h ởng số vòng quay chi tiết (X2) đến độ nhám (Ra) Cũng dựa vào sở với phân bố điện bề mặt chi tiết số vòng quay tăng, chỗ lồi bề mặt chi tiết đ ợc ăn mòn nhanh (bề mặt nhanh phẳng hay độ nhám giảm) Nh ng số vòng quay thấp (thấp 600v/ph), trình xảy yếu so với tăng độ nhám tăng tốc độ ăn mòn, nên tăng số vòng 71 quay tăng độ nhám tăng Nếu tiếp tục tăng số vòng quay, trình làm phẳng xảy trội nên độ nhám giảm Nh đà trình bày, nh ph ơng pháp gia công khác h ớng nâng cao hiệu tăng suất gia công Nh ng qua đồ thị thấy để tăng suất cần phải tăng số vòng quay chi tiết với số vòng quay đủ lớn gia công với số vòng quay lớn độ nhám nhỏ (chất l ợng gia công tốt hơn) Nh ng tăng số vòng quay chi tiết việc đòi hỏi trang thiết bị phù hợp, chi phí l ợng tăng làm giảm hiệu ph ơng pháp gia công Chính cần phải lựa chọn số vòng quay chi tiết cho hợp lý 4.3.3 ảnh h ởng khe hở chi tiết điện cực Trong thí nghiệm giữ nguyên giá trị (bảng 4.1): mật độ dòng điện: 44.4A/dm2; số vòng quay chi tiết: 600v/ph; nồng độ dung dịch điện phân: 15 % thay đổi khe hở bề mặt gia công chi tiết bề mặt dụng cụ mức khác là: 0.2mm, 0.3mm, 0.4mm, 0.5mm, 0.6mm Kết thí nghiệm thông số thống kê (tính toán theo công thức mục 2) đ ợc ghi phần phụ lục (bảng 2.3a bảng 2.3b) Theo kết tính toán ta thấy: - Không cần phải tăng số thí nghiệm lặp lại + Với thông số Y1 khe hở chi tiết điện cực = 0,6mm có sai số t ơng đối = 0,13 (13%), với thực tế sai số t ơng đối không lớn chấp nhận đ ợc Còn thí nghiệm khác + Với thông số Y2 sai số t ơng đối - Ph ơng sai thí nghiệm đồng 72 cp = 0,13 chấp nhận đ ợc + Với thông số Y1 : < Gtt = 0,33331 < Gb = 0,445 + Víi th«ng sè Y2 : Gtt = 0,38889 < Gb = 0,445 - Các kết thí nghiệm không bị loại bỏ + Với thông số Y1 : Vmax = 1,16 < Ub = 1,412 Vmin = 1,16 < Ub = 1,412 + Víi th«ng sè Y2 : Vmax = < Ub = 1,412 Vmin = 1,132 < Ub = 1,412 - Thông số vào có ảnh h ởng thực đến thông số + Víi th«ng sè Y1 : Ftt = 375,827 > Fb = 3,48 + Víi th«ng sè Y2 : Ftt = 41,667 > Fb = 3,48 Đồ thị biểu diễn ảnh h ởng khe hở chi tiết điện cực đến tốc độ ăn mòn (gia công) độ nhám bề mặt chi tiết đ ợc cho đồ thị 4.6a 4.b Cách vẽ đồ thị đà d ợc trình bày mục 2: Ytb giá trị trung bình, Ytr giới hạn trên, Yd giới hạn d ới Qua đồ thị (hình 4.6a hình 4.6b) thấy tăng khe hở bề mặt gia công chi tiết bề mặt dụng cụ tốc độ ăn mòn độ nhám giảm Điều giải thích tăng khe hở, điện trở dung dịch bề mặt chi tiết bề mặt dụng cụ tăng, dẫn đến tốc độ gia công giảm độ nhám giảm Để lựa chọn khe hở, qua đồ thị cần phải dựa vào yêu cầu chất l ợng (độ nhám) chi tiết cụ thể Tuy tăng khe hở lên lớn (để có độ nhám thấp) suất gia công thấp Ngoài tăng khe hở lên lớn xảy tr ờng hợp dung dịch điện phân 73 không đ ợc điền đầy phân bố không bề mặt chi tiết bề mặt Tốc độ ăn mòn(gia công), àm/ph dụng cụ Điều ảnh h ởng lớn đến trình hoµ tan anot Nh ng 40 35 30 25 20 15 10 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Khe hở chi tiết điện cực, mm Yd Ytb ytr chọn khe hở nhỏ việc tăng độ nhám gây chập mạch, dung dịch bị nóng Hình 4.6a ảnh h ởng khe hở chi tiết điện cực (X3) đến tốc độ ăn mòn (gia công) Hình 4.6b ảnh h ởng khe hở chi tiết ®iƯn cùc ( X3 ) ®Õn ®é nh¸m (Ra) 4.3.4 ảnh h ởng nồng độ dung dịch Độ nhám(Ra), àm Trong thí nghiệm giữ nguyên giá trị (bảng 4.1): mật độ dòng 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.2 0.3 Yd 0.4 0.5 0.6 Khe hở chi tiết điện cực, mm 74 Ytb ytr điện: 44.4A/dm2; số vòng quay chi tiết: 600v/ph; khe hở chi tiết điện cực: 0.4mm thay đổi nông độ dùn dich mức khác lµ: 5%, 10%, 15%, 20% vµ25% Do ch a tiến hành thí nghiệm lặp nên kết không đ ợc xử lý nh đà trình bày mục KÕt qu¶ thÝ nghiƯm ghi ë b¶ng 2.4 (phơ lơc 2) đồ thị hình4.7a hình 4.7b Qua đồ thị thấy tăng nồng độ dung dịch, tốc độ ăn mòn ban đầu tăng sau giảm nh ng so với thông số khác mức độ ảnh h ởng nhỏ hơn, độ nhám tăng tăng nhanh thay đổi nồng độ từ 5% Tốc độ ăn mòn( gia công), àm/ph ®Õn 10% 30 25 20 15 10 5 10 15 20 25 Nồng độ dung dịch, % Hình 4.7a ảnh h ởng nồng độ dung dịch (X4) đến tốc độ ăn mòn (gia công) 75 Độ nhám(Ra), µm 0.48 0.47 0.46 0.45 0.44 0.43 0.42 0.41 0.4 0.39 0.38 10 15 20 25 Nång ®é dung dịch, % Hình 4.7b ảnh h ởng nồng độ dung dịch (X4) đến độ nhám (Ra) Tuy ch a kiểm tra đ ợc ảnh h ởng nồng độ dung dịch (theo ph ơng pháp trình bày mục 2), nh ng qua kết tài liệu đà nghiên cứu thấy nồng độ dung dịch thông số có ảnh h ởng đến trình gia công điện hoá 4.4 So sánh độ nhám chi tiết gia công điện hoá, chi tiết phục hồi chi tiết Mục đích so sánh độ nhám chi tiết gia công ph ơng pháp điện hoá với độ nhám chi tiết phục hồi (bằng ph ơng pháp kích th ớc sửa chữa) chi tiết Chúng đà đo độ nhám trục D50 phục hồi (25 số liệu) trục D50 (25 số liệu) Độ nhám chi tiết gia công ph ơng pháp điện hoá kết thí nghiệm (44 số liệu) Xử lý số liệu nh trình bày mục ghi bảng 2.5, 2.6, 2.7 (phụ lục 2).Kết cho thấy: Độ nhám trung bình chi tiết gia công ph ơng pháp điện hoá là: 0.44 àm Độ nhám trung bình chi tiết phục hồi ph ơng pháp kích th ớc sửa chữa (lên cốt) là: 0.63 àm chi tiết là: 0.32 àm 76 Qua kết thấy so với chi tiết phục hồi (đà đ ợc thị tr ờng chấp nhận) độ nhám chi tiết gia công ph ơng pháp điện hoá chấp nhận đ ợc nh ng cần phải đ ợc nâng cao để so đ ợc với chi tiết 77 Kết luận đề nghị Kết luận Đà thiết kế chế tạo đ ợc thiết bị gia công thí nghiệm Thiết bị việc phục vụ nghiên cứu thí nghiệm đánh giá ảnh h ởng số thông số đến suất chất l ợng gia công điện hoá phục vụ sản xuất hồi phục chi tiết máy Đà nghiên cứu ảnh h ởng số thông số nh c ờng độ dòng điện (X1), số vòng quay chi tiết (X2), khe hở chi tiết điện cực (X3) nồng độ dung dịch (X4) đến tốc độ gia công(Y1) độ nhám(Y2) bề mặt chi tiết (thể qua đồ thị mục 4) Kết tin cậy dùng đ ợc cho việc lựa chọn thông số công nghệ nghiên cứu Sau có kết thực nghiệm đà tiến hành so sánh độ nhám gia công điện hoá với độ nhám ph ơng pháp gia công khác thÊy cã tÝnh kh¶ thi rÊt cao, nÕu tiÕp tơc đầu t nghiên cứu nhanh chóng ứng dụng ph ơng pháp vào thực tiễn sản xuất Đề nghị Tiếp tục nghiên cứu ảnh h ởng thông số đến suất chất l ợng gia công đặc biệt độ bóng bề mặt chi tiết Tiếp tục hoàn thiện trang thiết bị để phục vụ tốt cho việc nghiên cứu đ a ph ơng pháp gia công điện hoá vào thực tiễn sản xuất 78 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Tô xuân giáp (1991) Sổ tay thợ sửa chữa khí, nhà xuất đại học giáo dục chuyên nghiệp, Hà nội Phan Hiếu Hiền ( 2001) ph ơng pháp bố trí thí nghiệm sử lý số liệu, nhà xuất nông nghiệp, thành phố Hồ Chí Minh Trần Minh Hoàng (1998) Công nghệ mạ điện,nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội B.M.Ghen Man; M.V.Moxcơvin; Đinh Văn Khôi dịch (1985) Máy kéo nông nghiệp, nhà xuất nông nghiệp, Hà nội Nguyễn Nông; Nguyễn Đại Thành; Hoàng Ngọc Vinh ( 1999) sửa chữa ôtô máy kéo, nhà xuất giáo dục, Hà nội Pham Văn Lang; Bạch Quốc Khang (1998) Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, nhà xuất nông nghiệp Tr ơng Ngọc Liên (2000) Điện hoá lý thuyết, nhà xuất khoa học giáo dục, Hà nội Nguyễn Văn Lộc (2000) Kỹ thuật mạ điện, nhà xuất giáo dục, Hà nội Nguyễn Văn Lẫm; Nguyễn Trọng Hiệp (1993) Thiết kế chi tiết máy, nhà xuất giáo dục, Hà néi 10 Ngun TiÕn L ìng ( 2002) C¬ së kỹ thuật cắt gọt kim loại, nhà xuất giáo dục, Hà nội 11 Kỹ s Nguyễn Thành Trí; Châu Ngọc Thạch (2000) H ớng dẫn sử dụng bảo trì sửa chữa xe ôtô đời mới, nhà xuất trẻ, TP Hồ Chí Minh 79 Tiếng nứoc 12 Kis L Đọng học qt hoà tan KL M1990 13 (KH)Khôrogiov Công nghệ kim loại M.1978 14 (M)Miagkova V.Đ Dung sai lắp ghép M.1982 15.(M)Mitkov At Các ph ơng pháp toán NC P.1985 16.(M)Mitkov At Các ph ơng pháp thống kê NC tối u hoá CKNN-tập C.1989 17.Petrov.IU.N Cơ sở SC máy M.1972 18.Pođỷaev V.N Công nghệ gia công lý-hoá.M 1985 19 Popilov L.IA Cơ sở công nghệ GC điện L.1971 20.Popilov L.IA Cẩm nang ph ơng pháp gia công điện siêu âm L.1971 21.Xelivanov A.I Cẩm nang công nghÖ sc M1975 80 ... Nghiên cứu lý thuyết: chất gia công điện hoá, thông số ảnh h ởng đến suất chất l ợng gia công điện hoá 22 - Nghiên cứu thực nghiệm: thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm, nghiên cứu ảnh h ởng số thông. .. nhiệm vụ nghiên cứu lý thuyết nghiên cứu chất gia công điện hoá, thông số ảnh h ởng đến suất chất l ợng gia công điện hoá trình gia công kim loại điện hoá xem trình ng ợc mạ kim loại điện, tức dựa... dụng công ngệ gia công - So với công nghệ gia công truyền thống, công nghệ gia công điện hoá (một công nghệ gia công mới) có u điểm sau: + Có thể gia công vật liệu có độ bền độ dẻo + Tăng suất, gia
