Nội dung ôn thi kết thúc môn: Phương pháp gia công đặc biệt

Nội dung text: Nội dung ôn thi kết thúc môn: Phương pháp gia công đặc biệt

1. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT Ch ươ ng 1: M ở đầu I. M ột s ố v ật li ệu khó gia công: • Kim lo ại khó ch ảy: nhi ệt độ nóng ch ảy ( t 0 ) > 1539 0C ho ặc các kim lo ại k ết h ợp với các nguyên t ố khác. Ti ( t 0 = 1672 0C) , Cr (.t 0 = 1875 0C), Mo (t 0 = 1672 0C). • Các h ợp kim đặc bi ệt: Molipden (Mo) có nhi ệt độ làm vi ệc đến 1500 0C, Vonfram có nhi ệt độ làm vi ệc đến 2000 0C trong khi thép gió có nhi ệt độ làm vi ệc kho ảng 650,h ợp kim c ứng ch ịu được 1100-1300 0C. • Hợp kim c ứng nhóm WC, Ti-WC. • Kim c ươ ng nhân t ạo. II. Nhu c ầu v ề các ph ươ ng pháp gia công không truy ền th ống: 1 Nhu c ầu để gia công nh ững v ật li ệu kim lo ại và phi kim m ới phát tri ển. 2 Nhu c ầu gia công nh ững chi ti ết hình h ọc ph ức t ạp, b ất th ường, khó ho ặc không th ể gia công được b ằng các ph ươ ng pháp truy ền th ống. 3 Nhu c ầu tránh làm h ỏng bề m ặt c ủa chi ti ết do s ự xu ất hi ện các ứng su ất phát sinh trong gia công truy ền th ống. III. Nhu c ầu v ề t ạo m ẫu nhanh: 1. Nhu c ầu v ề t ạo m ẫu nhanh: • Ngày nay trên th ị tr ường hàng hoá c ạnh tranh thay đổi m ẫu mã luôn đòi h ỏi ph ải rút ng ắn quá trình thi ết k ế, ch ế t ạo s ản ph ẩm.Vì v ậy mà công ngh ệ t ạo m ẫu nhanh Rapid Prototyping Technology - RPT đã tr ở thành v ấn đề th ời s ự. • Công ngh ệ này đề c ập đến vi ệc t ạo hình và gia công các mô hình, các chi ti ết s ản ph ẩm theo cách th ực hi ện tr ực ti ếp t ừ nh ững d ữ li ệu c ủa mô hình thi ết k ế ảo 3 chi ều trên máy tính. • Khác v ới công ngh ệ truy ền th ống là h ớt b ớt v ật li ệu đi, b ản ch ất c ủa công ngh ệ tạo m ẫu nhanh là t ạo hình và gia công các mô hình, các chi ti ết s ản ph ẩm trên c ơ sở b ồi đắp và dính k ết v ật li ệu t ừng l ớp v ới nhau. • Muốn v ậy ph ải c ắt mô hình 3D đã thi ết k ế b ằng CAD ra thành các l ớp có chi ều dày xác định. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 1 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
2. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT 2. K ết lu ận v ề t ạo m ẫu nhanh • Tạo m ẫu nhanh là m ột ý t ưởng r ất thi ết th ực ph ục v ụ cho vi ệc rút ng ắn chu k ỳ ra đời m ột s ản ph ẩm và đem l ại hi ệu qu ả kinh t ế cao ở nh ững n ơi bi ết khai thác đúng b ản ch ất c ủa công ngh ệ này m ột cách linh ho ạt. • Đây là công ngh ệ t ạo l ớp tu ỳ theo các đặc điểm c ủa v ật li ệu và d ạng hình h ọc c ủa vật th ể. Sai s ố tạo hình không nh ững ph ụ thu ộc vào cách c ắt l ớp, độ dày phân lớp, m ức di chuy ển t ạo độ dày t ừng l ớp, mà quan tr ọng h ơn là ph ần m ềm x ử lý khi được c ập nh ật thông tin v ề độ dày th ực t ế. Vì v ậy vi ệc nâng cao độ chính xác tạo hình v ẫn được quan tâm nhi ều nh ất. • Nh ược điểm đang được quan tâm kh ắc ph ục là ph ải t ạo hình qua giai đoạn trung gian dùng v ật li ệu ch ưa nh ư v ật li ệu th ật c ủa s ản ph ẩm, nên làm “ch ậm l ại” quá trình “t ạo m ẫu nhanh”. IV. Ưu điểm c ủa các ph ươ ng pháp gia công không truy ền th ống: 1. Đặc tr ưng c ủa các ph ươ ng pháp gia công không truy ền th ống:
   Có n ăng su ất bóc kim lo ại th ấp so v ới gia công c ắt g ọt truy ền th ống.
   Có công su ất riêng r ất cao.
   Đạt được độ chính xác cao h ởn nh ững t ốc độ gia công th ấp.
   Th ường ít làm h ỏng b ề m ặt v ật li ệu so v ới các ph ươ ng pháp gia công truy ền th ống. 2. Ưu điểm: 1 Trong quá trình gia công, t ốt độ, ch ất l ượng gia công h ầu nh ư không ph ụ thu ộc vào tính ch ất c ơ lý c ủa v ật li ệu. 2 Có kh ả n ăng gia công h ầu h ết các lo ại v ật li ệu có b ất ký các c ơ lý tính nào mà không c ần có l ực tác d ụng l ớn. 3 Không c ần s ử d ụng các d ụng c ụ chuyên dùng ho ặc các v ật li ệu mài (tr ừ ph ươ ng pháp c ơ điện hóa); không c ần các d ụng c ụ có độ c ứng cao h ơn độ c ứng v ật li ệu gia công. 4 Ti ết ki ệm r ất l ớn nguyên v ật li ệu vì chi ều r ộng rãnh c ắt nh ỏ, m ức độ chính xác cao. 5 Đạt độ chính xác gia công cao và độ bóng b ề m ặt cao. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 2 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
3. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT 6 Gia công các b ề m ặt ph ức t ạp. 7 Có th ể gia công c ục b ộ (t ại nh ững điểm nh ỏ) trên b ề m ặt chi ti ết l ớn. 8 Có kh ả n ăng hoàn toàn c ơ khí hóa và t ự động hóa. 9 Năng su ất và hi ệu qu ả kinh t ế cao, gi ảm l ượng ph ế ph ẩm, gi ảm kh ối l ượng gia công t ăng c ường thêm cho các ph ươ ng pháp gia công c ắt g ọt. Ch ươ ng 2: Gia công c ơ I. Gia công siêu âm. Hình 2.6 Nguyên lý gia công b ằng siêu âm. 1. Bàn máy; 2. D ụng c ụ; 3. Dao động siêu âm; 4. B ộ chuy ển đổi; 5. Ngu ồn t ần s ố cao;6. Thanh truy ền sóng; 7. B ộ ph ận làm mát; 8. B ơm; 9. Dung d ịch h ạt mài; 10. Chi ti ết gia công; 11. Thùng ch ứa. 1. Nguyên lý gia công:
   Dao động có t ần s ố 18 – 25 kHz được phát t ừ ngu ồn t ần s ố cao 5 truy ền đến b ộ chuy ển đổi 4. T ại đây dao động điện bi ến thành dao động c ơ cùng t ần s ố, biên độ dao động trong kho ảng 5 – 10 µm.
   Trong quá trình gia công, s ự rung động c ủa đầu d ụng c ụ s ẽ gia t ốc cho các h ạt mài ở t ốc độ cao và truy ền l ực c ần thi ết cho ho ạt động c ắt g ọt. Các h ạt mài này đập vào b ề m ặt gia công làm v ỡ các ph ần t ử v ật li ệu c ứng giòn. K ết qu ả là các ph ần t ử li ti c ủa chi ti ết b ị bong ra và được t ải đi b ởi dòng h ạt mài. Các h ạt mài s ẽ Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 3 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
4. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT ăn mòn b ề m ặt gia công m ột cách liên t ục và chép l ại hình dáng c ủa d ụng c ụ lên bề m ặt chi ti ết.
   Trong quá trình gia công, d ụng c ụ được t ịnh ti ến d ần t ới b ề m ặt gia công v ới t ốc độ không đổi nh ờ đầu máy. Tốc độ t ịnh ti ến c ủa d ụng c ụ r ất bé, giá tr ị l ớn nh ất vào kho ảng 0,1 mm/s. 2. Đặc điểm và ph ạm vi ứng d ụng: a) Ưu điểm: 1 Gia công b ất k ỳ v ật li ệu nào b ất ch ấp tính truy ền d ẫn (nhi ệt, điện) c ủa nó. 2 Gia công siêu âm được áp d ụng để gia công các v ật li ệu phi kim lo ại, nh ựa, v ật li ệu bán d ẫn nh ư Silicon, genmanium, 3 Gia công siêu âm không t ạo ra các b ề m ặt d ị th ường (bi ến c ứng, n ứt t ế vi, ) do hóa, nhi ệt, điện b ởi vì gia công không th ực hi ện b ằng tác động hóa, nhi ệt, điện mà b ằng c ơ h ọc. 4 Có th ể gia công chính xác các l ỗ tròn ho ặc không tròn trên các v ật li ệu r ất c ứng, rắn, giòn, nh ất là v ật li ệu ceramic, th ủy tinh, da, 5 Ít để l ại ứng su ất d ư vì đặc tr ưng gia công không nhi ệt c ủa nó. 6 Cho phép gia công được nh ững v ật li ệu vô cùng c ứng, r ắn, giòn. 7 Cho phép gia công được nh ững v ật li ệu phi kim lo ại. 8 Không gây ra hi ện t ượng n ứt t ế vi b ề m ặt. 9 Không gây ra tay n ạn lao động. b) Nh ược điểm: 1 Dụng c ụ mòn nhanh. 2 Năng su ất th ấp khi gia công v ật li ệu t ừ h ợp kim c ứng và thép đã tôi. 3 Di ện tích gia công b ị h ạn ch ế. 4 Ch ỉ có th ể gia công l ỗ và h ốc không sâu l ắm, gi ới h ạn h ợp lý là 25 – 40 mm. 5 Trong quá trình t ạo ra sóng siêu âm n ếu không đúng t ần s ố s ẽ gây ra sai l ệch gia công. 6 Đòi h ỏi ng ười v ận hành ph ải có trình độ cao. 7 Giá thành thi ết b ị cao. c) Ph ạm vi ứng d ụng: Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 4 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
5. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT
   Gia công siêu âm ph ối h ợp v ới gia công khác: - Khoan. - Phay. - Xoi l ỗ. - Mài, mài tinh, mài b ằng đĩa. - Mài bóng b ằng ma sát.
   Gia công không c ắt g ọt: - Hàn. - Làm s ạch kim lo ại. - Lắp ghép b ằng ép. - Làm phát sinh và xúc ti ến nhanh các quá trình gia công hóa và điện hóa. - Gia t ăng s ự khu ếch tán.
   Ứng d ụng trong vi ệc l ắp ráp chi ti ết: - Để l ắp ráp các chi ti ết đã tôi c ần có l ực l ớn. Nh ờ dao động siêu âm, t ạo nên gia tốc và s ự bi ến thiên kích th ước có chu k ỳ đối v ới v ật c ần ép, làm cho vi ệc l ắp ráp d ễ dàng h ơn. S ự l ắp ráp được th ực hi ện b ằng dao động c ủa m ột ho ặc c ả hai vật vì th ế l ực ép gi ảm nhi ều. 3. Xu h ướng phát tri ển c ủa gia công siêu âm: • Nhu c ầu phát tri ển công nghi ệp ngày càng đòi h ỏi gia công các v ật li ệu bán d ẫn, gốm h ợp kim c ứng và nhi ều v ật li ệu siêu c ứng r ắn, dòn khác. Do v ậy đòi h ỏi phát tri ển lo ại thi ết b ị gia công b ằng siêu âm. • Các thi ết b ị gia công siêu âm hi ện nay ch ưa th ật s ự hoàn thi ện, c ần ph ải nghiên cứu phát tri ển các v ấn đề v ề động h ọc, đầu t ừ gi ảo, các gi ải pháp n ối m ới ph ức tạp. Hi ện nay, ng ười ta đang nghiên c ứu các m ạch điện đa m ạch, các đầu t ừ gi ảo và b ộ n ối có th ể gia công trên b ề m ặt l ớn, ít t ổn th ất. • Bằng các ph ối h ợp gia công siêu âm, gia công ăn mòn điện và gia công điện hoá với nhau, để gia công các v ật li ệu có kh ả n ăng d ẫn điện, ng ười ta có th ể t ăng n ăng su ất và gi ảm hao mòn d ụng c ụ. - Nghiên c ứu phát tri ển nh ững lo ại thi ết b ị m ới d ựa rên nguyên t ắc ph ối h ợp gia công siêu âm các phươ ng pháp gia công truy ền th ốn Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 5 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
6. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT II. Gia công b ằng tia n ước: 1. Nguyên lý gia công:
   Đầu tiên n ước t ừ thùng c ấp n ước đi qua b ộ l ọc và hòa tr ộn. Sau đó nh ờ ống d ẫn ch ất l ỏng đi qua b ộ khu ếch đại để t ăng áp đến đầu phun Tia n ước sau khi đi ra kh ỏi đầu phun có áp su ất r ất l ớn (th ường t ừ 100 – 400 Mpa), t ốc độ tia n ước t ừ 400 – 1000 m/s. V ới áp su ất này, khi tia n ước ch ạm vào b ề m ặt v ật li ệu gia công nó tao nên áp l ực l ớn h ơn độ b ền nén c ủa v ật li ệu, b ề m ặt v ật li ệu b ị nát ra và tia nước xuyên qua t ạo thành v ết c ắt, c ắt chi ti ết gia công.
   Tại đầu phun tia n ước được phun ra m ạnh hay y ếu là nh ờ van ti ết l ưu. Van này được điều khi ển b ởi b ộ điều khi ển. 2. Đặc điểm và ph ạm vi ứng d ụng: a) Đặc điểm:
   Gia công b ằng tia n ước là m ột phát minh quan tr ọng c ủa các ph ươ ng pháp gia công đặc bi ệt c ả trong nh ững ứng d ụng công nghi ệp và trong ki ến trúc, ph ươ ng pháp này ph ụ thu ộc vào v ật li ệu, chi ều dày và độ ph ức t ạp c ủa các đường c ắt.
   Tạo ra l ợi nhu ận r ất l ớn n ếu so sánh v ới các ph ươ ng pháp gia công không truy ền th ống khác( ti ện, plasma, laser,tia l ửa điện). C ắt b ằng tia n ước có th ể c ắt nh ững vật li ệu t ưởng ch ừng nh ư không th ể gia công b ằng nh ững ph ươ ng pháp gia công thông th ường được. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 6 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
7. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT
   Gia công b ằng tia n ước có th ể gia công các v ật li ệu t ổng h ợp, nh ựa mà không g ặp ph ải sai s ố do nhi ệt, ho ặc do s ự xu ống c ấp c ủa các chi ti ết c ơ khí. Không ph ải tr ả chi phí cho các d ụng c ụ hay khuôn m ẫu kèm theo.
   Cắt b ằng tia n ước là m ột quá trình gia công l ạnh và s ạch nên lo ại b ỏ hoàn toàn vùng ảnh h ưởng nhi ệt, khói độc, phân l ớp khi đúc, ứng su ất nhi ệt, l ớp bi ến c ứng bề m ặt, s ự bi ến d ạng c ủa kim lo ại, b) Ưu điểm:
   Ch ất l ượng v ết c ắt r ất cao.
   Vết c ắt có th ể b ắt đầu ở b ất k ỳ ch ỗ nào mà không c ần khoan m ồi tr ước và có th ể cắt được các v ật li ệu cán m ỏng.
   Có kh ả n ăng t ự động hóa và ng ười máy hóa r ất cao.
   Chi phí th ấp.
   Không có ch ất hóa h ọc nh ư c ắt b ằng h ạt mài (AWJC).
   Thích ứng v ới h ệ th ống CAD/CAM.
   Gia công đạt độ chính xác cao, b ề m ặt ph ẳng.
   Không ảnh h ưởng nhi ệt.
   Có th ể c ắt b ất c ứ v ật li ệu nào.
   Ít lãng phí ch ất th ải sau gia công.
   Môi tr ường gia công trong s ạch. c) Nh ược điểm:
   Khó ki ểm soát độ chính xác v ề kích th ước gia công.
   Công ngh ệ gia công b ằng tia n ước áp l ực cao trong l ĩnh v ực ch ế t ạo máy v ẫn còn mới m ẻ và nhi ều v ấn đề lý thuy ết và th ực ti ễn ch ưa gi ải quy ết được ho ặc gi ải quy ết ch ưa tri ệt để.
   Giá thành thi ết b ị cao. d) Ph ạm vi ứng d ụng: - Gia công c ắt : gia công b ằng tia n ước được ứng d ụng trong các ngành hàng không, th ực ph ẩm, ngh ệ thu ật đồ h ọa, công nghi ệp ôtô, giày dép, cao su, nh ựa, đồ ch ơi, g ỗ, luy ện kim, gi ấy, ch ế t ạo máy Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 7 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
8. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT - Làm s ạch b ề m ặt: trong ngành xây d ựng và ch ế t ạo máy . III. Gia công tia n ước có h ạt mài. 1. Nguyên lý gia công:
   Khi gia công tia n ước có h ạt mài thì h ạt mài được tr ộn v ới n ước trong ống tr ộn tr ước khi được phun ra ngoài.
   Vận t ốc c ủa dòng n ước r ất cao s ẽ t ạo ra vùng chân không và hút h ạt mài t ừ ngoài vào mà không c ần b ất c ứ m ột máy nào khác để đư a dòng h ạt mài vào.
   Tia dung d ịch này thông th ường được đẩy b ằng khí nén nh ằm m ục đích t ăng t ốc độ c ủa dòng ch ảy. B ề m ặt được gia công b ằng tia h ạt mài không có v ết x ướt nh ư bề m ặt gia công b ằng các ph ươ ng pháp khác (các ph ươ ng pháp gia công còn có tạo phoi). Hình: Nguyên lý gia công tia n ước có h ạt mài IV. Gia công b ằng dòng h ạt mài: 5 Nguyên lý gia công:
   Gia công dòng h ạt mài là ph ươ ng pháp bóc v ật li ệu khi dòng khí khô mang h ạt mài v ới v ận t ốc cao tác động lên chi ti ết.
   Sự va đập c ủa các ph ần t ử h ạt mài vào b ề m ặt chi ti ết gia công t ạo thành m ột l ực tập trung đủ l ớn, gây nên m ột v ết n ứt nh ỏ, và dòng khí mang c ả h ạt mài và m ẫu vật li ệu n ứt (mòn) đi ra xa.
   Ph ươ ng pháp này r ất thu ận l ợi để gia công các lo ại v ật li ệu giòn, d ễ v ỡ. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 8 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
9. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT
   Khí bao g ồm nhi ều lo ại nh ư không khí, CO 2, nito, heli, khí s ử d ụng có áp su ất từ 0,2 – 0,4 Mpa, dòng khí có h ạt mài có v ận t ốc lên t ới 300 m/s và được điều khi ển b ởi m ột van. Ch ươ ng 3: Gia công hóa I. Nguyên lý gia công hóa: 1. Khái ni ệm. Ph ươ ng pháp gia công hóa là m ột ph ươ ng pháp gia công không truy ền th ống trong đó vật li ệu được tách ra khi ti ếp xúc tr ực ti ếp v ới m ột ch ất kh ắc hóa m ạnh, nh ờ tác d ụng của axit m ạnh hay ch ất ki ềm ( ở trong n ước), l ấy ph ần c ắt b ỏ đi trên chi ti ết gia công để tạo ra m ột chi ti ết chính xác. 2. Nguyên lý gia công: Gia công b ằng hóa h ọc t ạo ra được hình d ạng kích th ước nh ư mong mu ốn trên chi ti ết gia công nh ờ s ự tác d ụng c ủa hóa h ọc để l ấy đi m ột ph ần hay toàn b ộ l ớp kim lo ại. nh ững vùng không c ần gia công s ẽ dùng m ột t ấm ch ắn (masking) để che l ại. Ph ươ ng pháp này được áp d ụng để gia công nh ững chi ti ết r ất nh ỏ nh ư m ạch điện t ử ho ặc nh ững chi ti ết r ất l ớn dài đến 15m. 3. Các b ước th ực hi ện. 1.Làm s ạch : B ước đầu tiên là nguyên công làm s ạch chi ti ết để đảm b ảo cho v ật li ệu được bóc đi đồng đều t ừ b ề m ặt gia công. 2. T ạo l ớp b ảo v ệ: m ột l ớp ph ủ b ảo v ệ được đắp lên m ột s ố ph ần nào đó c ủa b ề m ặt chi ti ết. L ớp b ảo v ệ này được làm b ằng v ật li ệu có kh ả n ăng ch ống l ại tác d ộng ăn mòn của ch ất kh ắc hóa vì v ậy nó s ẽ ph ủ lên nh ững ph ần b ề m ặt không c ần gia công. 3. Kh ắc hóa : Đây là b ước bóc v ật li ệu. Khi chi ti ết được nhúng chìm trong dung d ịch kh ắc hóa, nh ững ph ần c ủa chi ti ết không có l ớp b ảo v ệ s ẽ b ị tác động hóa h ọc, thành mu ối hòa tan trong dung d ịch kh ắc hóa và do đó v ật li ệu b ị bóc đi kh ỏi b ề m ặt. Sau khi một kh ối l ượng v ật li ệu mong mu ốn được bóc đi, chi ti ết được l ấy ra kh ỏi dung d ịch kh ắc hóa và được r ửa s ạch. 4. Lo ại b ỏ l ớp b ảo v ệ: L ớp b ảo v ệ được bóc ra kh ỏi b ề m ặt chi ti ết.  Lớp b ảo v ệ có th ể được th ực hiên b ằng m ột trong ba ph ươ ng pháp sau: 1. C ắt và bóc. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 9 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
10. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT 2. Kháng quang. 3. Kháng khung l ưới.  Trong ph ươ ng pháp c ắt và bóc: Lớp b ảo v ệ được ph ủ lên toàn b ộ chi ti ết b ằng cách đắp, s ơn hay phun s ươ ng v ới chi ều dài kho ảng 0.025 – 0.125 mm. Sau khi l ớp b ảo v ệ đông c ứng l ại ng ười ta dùng dao c ắt theo biên d ạng chi ti ết và bóc b ỏ đi l ớp b ảo v ệ t ại nh ững vùng c ủa chi ti ết c ần gia công. Nguyên công c ắt l ớp b ảo v ệ được th ực hi ện b ằng tay, d ẫn h ướng dao b ằng m ột t ấm dưỡng m ẫu. Ph ươ ng pháp này có sai s ố th ường l ớn h ơn ±0.125mm.  Ph ươ ng pháp kháng khung l ưới: L ớp b ảo v ệ được s ơn lên trên b ề m ặt chi ti ết gia công qua m ột t ấm l ưới làm b ằng l ụa ho ặc thép không g ỉ. Dung sai c ủa ph ươ ng pháp này vào kho ảng ±0.075mm. - S ự l ựa ch ọn ch ất kh ắc hóa ph ụ thu ộc vào v ật li ệu chi ti ết gia công, chi ều sâu mong mu ốn và t ốc độ bóc v ật li ệu, các yêu c ầu v ề độ nhám b ề m ặt. Các ch ất kh ắc hóa c ũng ph ải phù h ợp v ới ch ất b ảo v ệ để đảm b ảo r ằng v ật li ệu l ớp b ảo v ệ không b ị tác động hòa học b ởi ch ất kh ắc hóa. Tốc độ kh ắc Vật li ệu gia công Ch ất kh ắc hóa Hệ s ố kh ắc (mm/phút) Nhôm FeCl 3 0.013 – 0.020 1.5 – 2.0 NaOH 0.020 – 0.025 Magnesium HNO 3 1.0 – 2.0 1.0 FeCl 3 2.0 Đồng 2.5 – 3.0 CuCl 2 1.2 HCl:HNO 3 0.025 Thép 2.0 FeCl 3 0.025 Titanium HF 0.025 1.0 Nickel FeCl 3 0.013 – 0.038 1.0 – 3.0 Silicol HNO 3:HF:H 2O Rất ch ậm Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 10 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
11. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT II. Phay hóa: 1. Nguyên lý gia công phay hóa: Ph ươ ng pháp phay hóa là m ột quá trình trong đó chi ti ết được nhúng vào trong m ột ch ất ăn mòn (th ường là ch ất hòa tan ki ềm m ạnh) khi đó nh ờ tác d ụng c ủa ph ản ứng hóa học nó s ẽ l ấy đi nh ững l ớp kim lo ại. Th ời gian nhúng ph ải được ki ểm tra c ẩn th ận. Nh ững vùng không gia công ph ải dùng v ật li ệu b ảo v ệ (t ấm ch ắn) không có tác d ụng ph ản ứng v ới ch ất ăn mòn. 2. Các b ước gia công:  Lau chùi: ph ải lau th ật s ạch toàn b ộ chi ti ết.  Tạo l ớp b ảo v ệ (t ấm ch ắn): sau khi lau và để khô, chi ti ết được ph ủ m ột l ớp v ật li ệu b ảo v ệ. Có th ể dùng c ọ, con l ăn, nhúng ho ặc x ịt.  Vạch d ấu và t ẩy r ửa: m ột chi ti ết m ẫu được đặt lên trên chi ti ết c ần gia công và vùng di ện tích ti ếp xúc v ới ch ất ăn mòn s ẽ được đặt n ằm ngo ại ti ếp và l ớp v ật li ệu bảo v ệ s ẽ được t ẩy b ỏ đi.  Ăn mòn: chi ti ết s ẽ được nhúng vào ch ất ăn mòn để th ực hi ện quá trình gia công.  Xả và t ẩy dung môi: sau khi gia công xong, chi ti ết được x ả trong n ước và sau đó để vào trong b ồn dung môi để t ẩy l ớp màn b ảo v ệ ra kh ỏi chi ti ết.  Quá trình nhúng chi ti ết vào ch ất ăn mòn trong phay hóa: - Việc nhúng chìm trong phay/làm tr ống hóa là ph ươ ng pháp hóa h ọc làm phân rã v ật li ệu t ừ nh ững vùng không được b ảo v ệ c ủa nh ững ph ần kim lo ại nhúng chìm trong thùng ch ứa ch ất ph ản ứng hóa h ọc được khu ấy động và đun nóng. Thu ật ng ữ làm tr ống ám ch ỉ nh ững m ảnh phôi m ỏng, nh ỏ còn phay ch ỉ nh ững phôi t ươ ng đối l ớn Đặc tr ưng c ủa quá trình: - Nh ững ph ần được nhúng vào trong hóa ch ất mang tính axit ho ặc baz ơ - Có nh ững l ớp b ảo v ệ vùng không gia công - Không đòi h ỏi b ề m ặt phôi c ần làm s ạch tr ước khi gia công - Không đòi h ỏi ph ải có dòng điện để bóc g ỡ V ật li ệu. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 11 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
12. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT 3. Ưu,nh ược điểm và ph ạm vi ứng d ụng: a) Ưu điểm: 1 Có th ể gia công nhi ều chi ti ết đồng th ời. 2 Chi phí d ụng c ụ th ấp. 3 Không có s ự cong vênh hay méo mó. 4 Có th ể gia công nh ững đường vi ền hay t ạo hình d ạng cho nh ững chi ti ết đã gia công xong. 5 Có th ể gia công đồng th ời c ả 2 c ạnh c ủa m ột chi ti ết. 6 Không để l ại bavia. 7 Bất c ứ lo ại v ật li ệu nào đều có th ể gia công được. 8 Kích th ước c ủa chi ti ết có th ể d ựa vào kích th ước c ủa b ồn nhúng. 9 Nh ững chi ti ết m ỏng 0.375mm không có điểm t ựa c ũng có th ể gia công được. 10 Khi c ắt ở chi ều sâu 12mm dung sai đạt được là ±0.075mm. b) Nh ược điểm: • Không th ể gia công l ỗ. • Quá trình c ắt ch ậm m ất nhi ều th ời gian. • Độ nhám b ề m ặt ở nh ững ch ỗ ăn mòn sâu không đạt được nh ư khi gia công bằng máy v ạn n ăng. • Rất khó đạt được kích th ước c ạnh bên. • Chi ều sâu c ắt gi ới h ạn là 12mm, độ s ắc bén bên trong không đạt được. • Đòi h ỏi v ật li ệu gia công phải có v ật li ệu đồng nh ất. Khó đạt được k ết qu ả cao đối v ới chi ti ết hàn. • Hơi ăn mòn gây ra s ự ăn mòn l ớn. • Nhôm là v ật li ệu duy nh ất có th ể gia công d ễ dàng b ằng phay hóa. c) Ph ạm vi ứng d ụng: Được ứng d ụng ch ủ y ếu trong ngành hàng không: - Các cánh c ửa máy bay - Vỏ c ủa tên l ửa. - Cánh máy bay tr ực th ăng. - Bình áp su ất hình c ầu. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 12 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
13. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT - Các t ấm b ảng ki ến trúc. - Nh ững t ấm vách ng ăn hình c ầu, côn, parrbol c ủa tên l ửa. - Sử d ụng r ộng rãi trong công nghi ệp. - Dùng cho các chi ti ết l ớn mà trong quá trình gia công c ần bóc đi m ột lớp kim lo ại l ớn. III. KH ẮC HÓA Kh ắc hóa là m ột ph ươ ng pháp gia công hóa dùng để t ạo ra các b ảng tên và các tấm ph ẳng kh ắc ch ữ ho ặc hình ảnh minh h ọa trên m ột m ặt. Nh ững b ảng và t ấm này cũng có th ể được gia công trên máy kh ắc truy ền th ống hay nh ững ph ươ ng pháp t ươ ng tự. Kh ắc hóa có th ể được dùng để t ạo ra nh ững t ấm b ảng có ch ữ chìm ho ặc n ổi b ằng cách đảo ng ược các ph ần c ần kh ắc c ủa t ấm. T ạo l ớp b ảo v ệ được th ực hi ện b ằng ph ươ ng pháp kháng quang ho ặc kháng khung l ưới. Trình t ự kh ắc hóa di ễn ra t ươ ng t ự nh ư các ph ươ ng pháp gia công hóa khác, ngo ại tr ừ m ột nguyên công điền đầy ti ếp theo sau. M ục đích điền đầy là để t ạo l ớp s ơn hay l ớp ph ủ khác trên các vùng chìm được hình thành khi kh ắc. Sau đó t ấm này được nh ấn chìm trong dung d ịch làm hòa tan l ớp b ảo v ệ nh ưng không tác động vào v ật li ệu ph ủ vì v ậy khi l ớp b ảo v ệ m ất đi, l ớp ph ủ còn l ại trong nh ững vùng được kh ắc, làm n ổi bật m ẫu gia công. IV. Quang hóa. 1. Ưu điểm. - Gia công quang hóa không c ần s ử d ụng nh ững d ụng c ụ và khuôn truy ền th ống, gi ảm chi phí cho d ụng c ụ và khuôn. - Có th ể gia công nh ững chi ti ết có hình d ạng ph ức t ạp. - D ễ dàng thay đổi m ẫu mã s ản ph ẩm, r ất lý t ưởng cho vi ệc t ạo m ẫu. - Không làm thay đổi tính ch ất kim lo ại. - Không t ạo ứng su ất d ư. - B ề m ặt gia công đạt độ chính xác cao (10% b ề dày v ật li ệu gia công). - Ph ạm vi gia công cho b ề dày kim lo ại r ộng t ừ 0,127mm đến 16 mm. - Phù h ợp v ới t ất c ả các kim lo ại bao g ồm: nhôm, magiê, h ợp kim đồng, thép lò xo, thép không r ỉ, h ợp kim niken và nh ững kim lo ại khác. 5 Ứng d ụng. - Ứng d ụng trong nhi ều l ĩnh v ực nh ư: ô tô, máy tính, điện t ử, c ơ khí, y h ọc Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 13 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
14. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT - Một s ố ứng d ụng điển hình là t ạo m ạch điện, lò xo phẳng, tạo sàn m ịn V. Gia công điện hóa 1. Nh ững đặc tr ưng chính c ủa quá trình gia công điện hóa:  Tốc độ gia công không ph ụ thu ộc vào c ơ tính c ủa kim lo ại mà ph ụ thu ộc vào v ật li ệu chi ti ết.  Độ chính xác c ủa gia công điện hóa ph ụ thu ộc vào hình d ạng và kích th ước c ủa chi ti ết gia công.  Độ nhám b ề m ặt gi ảm khi t ăng t ốc độ gia công (cho v ật li ệu điển hình).  Quá trình gia công điện hóa không t ạo ra ứng su ất d ư trong chi ti ết sau khi gia công vì quá trình gia công không sinh nhi ệt.  Không có s ự hao mòn điện c ực (d ụng c ụ c ắt) vì không có s ự ti ếp xúc gi ữa d ụng cụ c ắt và phôi.  Năng l ượng trong quá trình gia công điện hoá khá cao, ph ụ thu ộc vào điện th ế và đặc tính điện hoá c ủa v ật li ệu chi ti ết.  Ứng d ụng c ủa gia công điện hoá trong công nghi ệp ph ải đi song song v ới v ấn đề môi tr ường. 2 . Nguyên lý gia công: - Một dòng điện m ột chi ều có c ường độ cao và điện áp th ấp ch ạy qua gi ữa chi ti ết (được n ối v ới c ực d ươ ng) và d ụng c ụ điện c ực (n ối v ới c ực âm c ủa ngu ồn). Hai điện cực đều được đặt trong b ể dung d ịch điện phân. T ại b ề m ặt anot, kim lo ại được hoà tan vào các ion kim lo ại và chi ti ết s ẽ được sao chép hình d ạng c ủa d ụng c ụ điện c ực. - Khi đóng m ạch điện và các điều ki ện điện phân được ch ọn h ợp lý, dòng điện đi qua bể có tác d ụng làm hoà tan kim lo ại ở anot với m ột l ượng được xác định theo định lu ật Faraday. Trong khi gia công, thông th ường điện c ực được cho ti ến v ề phía chi ti ết (anot) nh ưng luôn đảm b ảo t ồn t ại m ột khe h ở nh ỏ. 3. Ưu – Nh ược điểm và ph ạm vi ứng d ụng c ủa quá trình gia công điện hoá: 1. Ưu điểm:  Có th ể gia công được nhi ều d ạng b ề m ặt ph ức t ạp.  Có kh ả n ăng gia công không ph ụ thu ộc vào c ơ tính c ủa v ật li ệu mà ph ụ thu ộc vào thành ph ần hoá h ọc c ủa nó. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 14 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
15. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT  Điện c ực nói chung không b ị mòn.  Có th ể đạt n ăng su ất cao so v ới các ph ươ ng pháp gia công khác cùng nhóm các ph ươ ng pháp điện v ật lý và điện hoá.  Độ nhám b ề m ặt gia công đạt t ới R a = 1.6 – 0.4 µm. 2. Nh ược điểm:  Trong quá trình gia công còn t ồn t ại hi ền t ượng điện phân c ực và hi ện t ượng th ụ động. 3. Ứng d ụng: - Gia công các chi ti ết có hình dạng ph ức t ạp, các v ật li ệu khó gia công. - Gia công thô và tinh các m ặt tr ụ, m ặt côn, m ặt ph ẳng sau khi được ti ện tinh ho ặc mài. Ch ươ ng 4: Gia công nhi ệt. I. Gia công b ằng tia l ửa điện. 1. Mục đích c ủa gia công tia l ửa điện:  Gia công nh ững v ật li ệu d ẫn điện khó gia công nh ư thép tôi, thép h ợp kim khó gia công, h ợp kim c ứng.  Tao hình chi ti ết h ệ l ỗ có hình d ạng ph ức t ạp và nh ững ứng d ụng khác. 2. Nguyên lý gia công tia l ửa điện. - Trong quá trình gia công, d ụng c ụ và chi ti ết là hai điện c ực, trong đó d ụng c ụ là cat ốt, chi ti ết là an ốt c ủa m ột ngu ồn điện m ột chi ều có t ần s ố 50 – 500kHz, điện áp 50 – 300V và c ường độ dòng điện 0,1 – 500A. Hai điện c ực này được đặt trong dung d ịch cách điện được g ọi là ch ất điện môi. - Trong quá trình gia công, cho hai điện c ực ti ến l ại g ần nhau thì gi ữa chúng có điện tr ường. Khi điện áp t ăng lên thì t ừ b ề m ặt c ực âm có các điện t ử phóng ra, ch ất điện môi gi ữa hai điện c ực b ị ion hóa làm cho chúng tr ở nên d ẫn điện, làm xu ất hi ện tia l ửa điện gi ữa hai điện c ực. Nhi ệt độ ở vùng có tia l ửa điện lên r ất cao, có th ể đạt 12000 oC làm nóng ch ảy, đốt cháy ph ần kim lo ại trên c ực d ươ ng. - Trong quá trình phóng điện, xu ất hi ện s ự ion hóa c ực m ạnh và t ạo nên áp l ực va đập rất l ớn, đẩy phoi ra kh ỏi vùng gia công. Toàn b ộ quá trình trên x ảy ra trong th ời gian r ất ng ắn t ừ 10-4 đến 10-7s. Sau đó m ạch tr ở l ại tr ạng thái ban đầu và khi điện áp c ủa t ụ Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 15 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
16. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT được nâng lên đến m ức đủ để phóng điện thì quá trình trên l ại di ễn ra ở điểm có kho ảng cách g ần nh ất. Phoi c ủa quá trình gia công là các gi ọt kim lo ại b ị tách ra kh ỏi điện c ực và đông đặc l ại thành nh ững h ạt nh ỏ hình c ầu. Khi các h ạt này bi đẩy ra kh ỏi vùng gia công, khe hở gi ữa hai điện c ực l ớn lên, s ự phóng điện không còn n ữa. - Để đảm b ảo quá trình gia công liên t ục, ng ười ta điều khi ển điện c ực d ụng c ụ đi xu ống sao cho khe h ở gi ữa hai điện c ực là không đổi và ứng v ới điện áp n ạp vào t ụ C. Vẽ hình 3. Yêu c ầu đối v ới dung d ịch điện môi:  Ph ải có đủ độ b ền cách điện và ổn định để cách ly điện c ực và phôi cho đến khi đạt điện áp đánh th ủng.  Ph ải có kh ả n ăng b ị ion hoá nhanh sau khi s ự phóng điện x ảy ra.  Ph ải có độ nh ớt thích h ợp và kh ả n ăng làm ngu ội t ốt và v ận chuy ển phoi ra kh ỏi khu v ực gia công.  Trung tính v ề hoá h ọc để không gây mòn điện c ực, phôi, thùng ch ứa và bàn máy.  Điểm cháy t ươ ng đối cao.  Không độc, không h ại da, không t ạo mùi khó ng ửi.  Gi ữ tính ch ất trong th ời gian dài, ít hao phí.  Tính kinh t ế. 4. Ưu – Nh ược điểm. a) Ưu điểm. - Gia công được các lo ại v ật li ệu có độ c ứng tùy ý . - Điện cực có th ể sao chép hình d ạng b ất kì, ch ế t ạo và ph ục h ồi các khuôn d ập bằng thép đã tôi Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 16 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
17. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT - Ch ế t ạo các l ưới sàn, rây b ằng cách gia công đồng th ời các l ỗ b ằng nh ững điện cực r ất m ảnh. - Gia công các l ỗ có đường kính r ất nh ỏ, các l ỗ sâu v ới t ỉ s ố chi ều dài trên đường kính l ớn. - Do không có l ực c ơ h ọc nên có th ể gia công h ầu h ết các lo ại v ật li ệu d ễ v ỡ, mềm mà không s ợ b ị bi ến d ạng. - Do có d ầu trong vùng gia công nên b ề m ặt gia công được tôi trong d ầu . b) Nh ược điểm. - Phôi và d ụng c ụ ( điện c ực) đều ph ải d ẫn điện - Vì t ốc độ c ắt g ọt th ấp nên phôi tr ước gia công EDM th ường ph ải gia công thô tr ước. - Do vùng nhi ệt độ t ại vùng làm vi ệc cao nên gây bi ến d ạng nhi ệt. 5. Ph ạm vi ứng d ụng - Gia công tia l ửa điện được ứng d ụng r ộng rãi trong các ngành công nghiệp s ản xu ất ôtô, xe máy,máy bay, y t ế . - Ứng d ụng để gia công khuôn m ẫu và các s ản ph ẩm c ơ khí đòi h ỏi độ chính xác cao, biên d ạng ph ức t ạp, độ c ứng cao Gia công được các kim lo ại có độ c ứng không gi ới h ạn v ới độ chính xác cao - Có th ể thay th ế cho ph ươ ng pháp c ắt g ọt truy ền th ống trong nh ững tr ường h ợp mà ph ươ ng pháp này không kinh t ế ho ặc không đạt được độ chính xác mong mu ốn. - Trong m ột s ố tr ường h ợp, nó có th ể giúp b ỏ nh ững quy trình trung gian nào đó nh ư nhi ệt luy ện, n ắn th ẳng, s ửa bavia, l ắp chi ti ết, dao, Có th ể s ử d ụng ph ươ ng pháp này trong m ột s ố tr ường h ợp sau: - Bi ến c ứng b ề m ặt chi ti ết làm t ăng kh ả n ăng mài mòn . - Ch ế t ạo và ph ục h ồi các khuôn d ập đã tôi và khuôn b ằng h ợp kim c ứng - Các l ưới sàng, rây b ằng cách gia công đồng th ời các l ỗ b ằng điện c ực r ất m ảnh - Mài ph ẳng, mài tròn, mài s ắc ho ặc làm r ộng l ỗ . Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 17 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
18. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT - Gia công các l ỗ có đường kính nh ỏ Ø 0,15mm c ủa các vòi phun cao áp có n ăng su ất cao. Gia công l ỗ sâu t ừ 60mm cho sai s ố 5µm.Các l ỗ có đường kính 0,05mm – 1mm . - L ấy các d ụng c ụ b ị gãy và k ẹp trong chi ti ết (bulông, tarô ) - Gia công khuôn m ẫu và các chi ti ết c ần độ chính xác cao b ằng v ật li ệu h ợp kim cứng . II. Các đặc điểm c ủa gia công b ằng tia laser. 1) Ưu điểm. - Không c ần dùng bu ồng chân không. - Không có v ấn đề tích điện trong môi tr ường. - Không có phóng x ạ R ơn ghen. - Có kh ả n ăng làm vi ệc trong môi tr ường không khí, khí tr ở, chân không, ho ặc ngay cả trong ch ất l ỏng hay ch ất r ắn truy ền quang. - Có th ể gia công t ất c ả v ật li ệu. - Không có s ự tác d ụng l ực tr ực ti ếp gi ữa d ụng c ụ và phôi. - Phù h ợp v ới các công vi ệc c ắt v ật li ệu ceramic và các v ật li ệu b ị phá h ủy nhanh do nhi ệt độ. - S ự chính xác và kh ả n ăng gia công các l ỗ nh ỏ và đường c ắt chu ẩn xác v ới bi ến dạng xung quanh vùng gia công ít. - Th ời gian t ồn t ại c ủa xung gia công ng ắn do đó n ăng su ất cao. - Có kh ả n ăng t ạo ra các rãnh và máng h ẹp. - Ch ế độ gia công êm h ơn các gia công khác. 2) Nh ược điểm. - Hi ệu su ất th ấp (kho ảng 1%). - Khó điều ch ỉnh công su ất ra. - Kh ả n ăng điều ch ỉnh độ l ệch tia kém h ơn tia điện t ử. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 18 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
19. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT - Đường kính nh ỏ nh ất c ủa điểm ch ất sáng ph ụ thu ộc vào b ước sóng ánh sáng. - Có k ỹ thu ật cao, đầu t ư l ớn. - Giá thành cao. - C ần ph ải xác định chính xác điểm gia công. - S ự phá h ủy v ề nhi ệt có ảnh h ưởng t ới phôi. 3) Ph ạm vi ứng d ụng. • Trong công nghi ệp, laser được s ử d ụng vào vi ệc hàn, khoan, c ắt, ti ện, phay các lo ại v ật li ệu có độ nóng ch ảy cao k ể c ả phi kim. • Các các rãnh nông, ch ạm kh ắc các d ụng c ụ đo và các chi ti ết thép, kh ắc logo trên vật liệu kim lo ại và phi kim. • Gia công các chi ti ết c ực nh ỏ. • Gia công vi laser cho phép c ắt ở kích th ước r ất nh ỏ các lo ại v ật li ệu nh ư: kim cươ ng, th ủy tinh, ceramic, polyme m ềm mà các ph ươ ng pháp khác khó gia công. • Nhi ệt luy ện, ch ẳng h ạn tôi c ứng các b ề m ặt bánh r ăng ho ặc m ặt tr ụ. • Cân b ằng động l ực cho các động c ơ chuy ển động v ới các chi ti ết yêu c ầu độ chính xác cao không có l ệch tâm c ủa chi ti ết chuy ển động quay vi ệc cân b ằng, bằng cách cho bay h ơi v ật li ệu th ừa làm m ất cân b ằng chi ti ết. • Laser còn được dùng để ki ểm tra ch ất l ượng các s ản ph ẩm đúc, ki ểm tra độ tinh khi ết c ủa ch ất l ỏng ho ặc khí, các s ản ph ẩm điện t ử. • Tạo các l ớp cách nhi ệt b ằng cách c ắt l ớp trong k ỹ ngh ệ hàng không, vi tính. • Gia công các v ật li ệu m ỏng đặc bi ệt trong các m ạch thích h ợp (IC). Làm vi m ạch điện t ử. • Tạo m ẫu nhanh. • Trong y khoa, laser được ứng d ụng trong vi ệc gi ải ph ẩu, điều tr ị b ệnh bong võng mạc m ắt, khoan r ăng, châm c ứu - Ngoài ra, laser còn thâm nh ập vào cu ộc s ống c ủa chúng ta qua các b ăng t ừ, máy in laser, máy photo laser, và nhi ều ứng d ụng khác n ữa. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 19 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
20. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT III. Gia công b ằng tia điện t ử. 1) B ản ch ất c ủa quá trình gia công b ằng tia điện t ử. - Bản ch ất c ủa quá trình gia công b ằng tia điện t ử là ứng d ụng ngu ồn nhi ệt sinh ra do động n ăng c ủa các electron va đập lên b ề m ặt gia công. N ăng l ượng này được bi ến t ừ động n ăng c ủa các electron chuy ển động r ất nhanh trong chân không thành nhi ệt n ăng khi va ch ạm lên b ề m ặt c ủa kim lo ại. V ận t ốc chuy ển động c ủa điện t ử ph ụ thu ộc vào điện áp gi ữa 2 điểm c ủa điện tr ường ( canot và anot ) 2) Ưu – Nh ược điểm. a) Ưu điểm. - Có th ể gia công b ất k ỳ v ật li ệu nào. - M ật độ công su ất l ớn - Gia công chính xác do kh ả n ăng t ự hãm c ủa điện t ử trong 1 l ớp m ỏng v ật li ệu. - Có th ể điều ch ỉnh t ức th ời c ường độ và v ị trí c ủa điện t ử. - B ảo đảm s ạch s ẽ v ề m ặt hóa h ọc nh ờ có bu ồng chân không. b) Nh ược điểm. - Ch ỉ gia công trong bu ồng chân không. - Giá thành gia công cao. - Có phóng x ạ tia R ơnghen gây nguy hi ểm. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 20 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
21. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT 3. Ph ạm vi ứng d ụng. - Có th ể gia công các v ật li ệu có c ấu trúc nh ư thép, wolfram, platin, tantal, môlipden, silic, germani, grafit, kim c ươ ng, h ồng ng ọc, oxit nhôm, s ứ thu ỷ tinh, th ạch anh và các hợp kim c ứng khác. - Ứng d ụng đa d ạng, r ộng rãi trong l ĩnh v ực c ơ khí chính xác và trong các l ĩnh v ực khác. - Ứng d ụng để gia công nh ững profin ph ức t ạp, phay rãnh, khoan l ỗ tinh vi, gia công các chi ti ết có kích th ước nh ỏ Gia công có hi ệu qu ả trên nh ững v ật li ệu d ẫn điện kém, trên kính, g ốm, s ứ Trong quá trình gia công, giãn n ở nhi ệt r ất l ớn, do đó để tránh được r ạn nứt nên nung nóng tr ước v ật gia công. Ch ương 5: So sánh. I. So sánh ưu điểm c ủa các pp gia công đặc bi ệt v ới các pp gia công truy ền th ống. Gia công truy ền th ống Gia công không truy ền th ống - Dao b ị mòn, cùn sau m ột th ời gian - Lưỡi c ắt luôn s ắc bén. làm vi ệc. - Hao phí kim lo ại vì mi ệng c ắt l ớn - Mi ệng c ắt m ảnh, ti ết ki ệm v ật li ệu - Không gia công được các lo ại v ật - Gia công được v ật li ệu có độ c ứng li ệu m ềm và v ật li ệu có độ c ứng cao. bất k ỳ. - Không gia công được các b ề m ặt đa - Gia công được các b ề m ặt đa d ạng, dạng, ph ức t ạp. ph ức t ạp. - Khi gia công, t ỏa nhi ều nhi ệt,gây - Khi gia công,t ỏa nhi ệt ít. bi ến c ứng b ề m ặt chi ti ết. - Độ chính xác và độ bóng b ề m ặt - Độ chính xác và độ bóng b ề m ặt th ấp. cao. - Giá thành th ấp - Giá thành cao - Gây ô nhi ễm và ti ếng ồn - Môi tr ường trong s ạch Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 21 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
22. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT II. So sánh ưu – nh ược điểm c ủa pp gia công tia l ửa điện v ới pp gia công tia laser. 1. Gi ống nhau. - Gia công được các lo ại v ật li ệu có độ c ứng tùy ý . - Gia công các l ỗ có đường kính nh ỏ, các l ỗ sâu - Ở c ả 2 pp khi gia công không có tác d ụng l ực c ơ h ọc nên b ề m ặt chi ti ết gia công. - Có th ể gia công được các lo ại v ật li ệu d ễ v ỡ, m ềm mà không s ợ b ị bi ến d ạng. - Có kh ả n ăng gia công các rãnh và máng h ẹp. - Trong quá trình gia công, trong vùng gia công phát sinh nhi ệt l ớn. - S ự phá h ủy v ề nhi ệt có ảnh h ưởng t ới phôi. - Giá thành cao. - Có k ỹ thu ật cao, đầu t ư l ớn. 2. Khác nhau. Gia công tia l ửa điện Gia công tia laser - D ụng c ụ sao chép l ại hình d ạng lên b ề m ặt - D ụng c ụ không sao chép l ại hình chi ti ết gia công. dạng lên b ề m ặt chi ti ết gia công. - Chi ti ết được gia công trong môi tr ường - Chi ti ết được gia công trong môi dầu không d ẫn điện. tr ường không khí, chân không, khí tr ơ. Phôi và Dụng c ụ ( điện c ực) đều ph ải d ẫn điện. - Phôi và d ụng c ụ ( điện c ực) không cần thi ết ph ải d ẫn điện - T ốc độ c ắt g ọt th ấp nên phôi ph ải gia Tốc độ c ắt g ọt cao nên phôi không công thô tr ước. cần ph ải gia công thô tr ước. - Th ời gian gia công dài h ơn do đó n ăng - Th ời gian gia công ng ắn do đó su ất th ấp h ơn. năng su ất cao h ơn - Hi ệu su ất cao, d ễ điều ch ỉnh công su ất ra - Hi ệu su ất th ấp,khó điều ch ỉnh công su ất ra - Gia công ồn h ơn - Gia công êm h ơn. Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 22 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32
23. NỘI DUNG ÔN THI K ẾT THÚC MÔN: PH ƯƠ NG PHÁP GIA CÔNG ĐẶC BI ỆT III. So sánh nguyên lý gia công c ủa pp tia laser v ới pp gia công tia điện t ử. 1. Gi ống nhau. - Cả 2 pp gia công đều là quá trình gia công nhi ệt trong đó n ăng l ượng nhi ệt sinh ra làm cho v ật li ệu b ị nóng ch ảy và b ốc h ơi đi. - Cả 2 pp đều s ử d ụng m ật độ n ăng l ượng t ập trung cao để gia công chi ti ết. - Cả 2 pp đều s ử d ụng th ấu kính h ội t ụ để t ập trung n ăng l ượng vào điểm c ần gia công. - Có thể gia công được các l ỗ r ất nh ỏ, gia công c ắt các khe h ẹp. 2. Khác nhau. Gia công tia laser Gia công tia điện t ử - Không c ần thi ết ph ải th ực hi ện - Ch ỉ có th ể th ực hi ện quá trình gia trong môi tr ường chân không. công trong môi tr ường chân không. - Khi gia công, kh ả n ăng điều ch ỉnh - Khi gia công, kh ả n ăng điều ch ỉnh độ l ệch tia kém h ơn. độ l ệch tia t ốt h ơn. - C ần có thanh Rubi để c ộng h ưởng - Không c ần có thanh Rubi để c ộng và phát ra n ăng l ượng để gia công hưởng và phát ra n ăng l ượng để gia công - Khi gia công, không phát sinh - Khi gia công, phát sinh phóng x ạ phóng x ạ R ơnghen Rơnghen Biên so ạn: Phan Hoàng Th ư & Nguy ễn V ăn Vân 23 Ngày 13/05/2012 C ĐCK32