Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ
CÔNG NGHỆ TỚI ĐỘ CHÍNH XÁC GIA CÔNG, KHI
GIA CÔNG CẮT DÂY CÁC VẬT LIỆU KHÓ
GIA CÔNG
Cuối cùng tôi muốn bày tỏ lòng cảm ơn đối với gia đình, các thầy giáo, cô
giáo, các bạn đồng nghiệp đã ủng hộ, động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học
tập, nghiên cứu và làm luận văn này.
Tác giả
Nguyễn Tiến Nga
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục 2
Danh mục các bảng biểu 6
1.5 Lƣợng hớt vật liệu khi gia công tia lửa điện 34
1.6 Chất lƣợng bề mặt 35
1.6.1 Độ nhám bề mặt 36
1.6.2 Vết nứt tế vi và các ảnh hƣởng về nhiệt 36
1.7 Độ chính xác tạo hình khi gia công tia lửa điện 37
1.8 Các hiện tƣợng xấu khi gia công tia lửa điện 38
1.8.1 Hồ quang 38
1.8.2 Ngắn mạch, sụt áp 39
1.8.3 Xung mạch hở, không có dòng điện 40
1.8.4 Sự quá nhiệt của chất điện môi 40
1.9 Các yếu tố không điều khiển đƣợc 40
1.9.1 Nhiễu hệ thống 41
1.9.2 Nhiễu ngẫu nhiên 41
1.10 Dung dịch chất điện môi trong gia công tia lửa điện 41
1.10.1 Nhiệm vụ của dung dịch chất điện môi 41
1.10.2 Các loại chất điện môi 43
1.10.3 Các tiêu chuẩn đánh giá chất điện môi 43
1.10.4 Các loại dòng chảy của chất điện môi 45
1.10.5 Hệ thống lọc chất điện môi 47
CHƢƠNG II: MÁY CẮT DÂY VÀ CÁC THÔNG SỐ ĐIỀU
CHỈNH TRONG QUÁ TRÌNH GIA CÔNG 49
2.1 Sơ bộ về máy cắt dây tia lửa điện 49
2.1.1 Công dụng của máy cắt dây tia lửa điện 49
2.1.2 Ƣu nhƣợc điểm của phƣơng pháp gia công cắt dây tia lửa điện 50
2.1.2.1 Ƣu điểm 50
2.1.2.2 Nhƣợc điểm 50
2.2 Độ chính xác khi gia công tia lửa điện 51
2.3 Điện cực và vật liệu điện cực 54
2.3.1 Yêu cầu của vật liệu làm điện cực 54
3.1.1 Các giả thiết của thí nghiệm 71
3.1.2 Điều kiện thực hiện thí nghiệm 71
3.1.2.1 Thiết bị thí nghiệm 71
3.1.2.2 Vật liệu gia công 73
3.1.2.3 Các thiết bị đo 74
3.2 Nhóm thí nghiệm 76
3.2.1 Mô hình định tính quá trình cắt dây tia lửa điện 76
3.2.2 Các thông số đầu vào của thí nghiệm 77
3.3 Khảo sát độ chính xác gia công 78
3.3.1 Phƣơng pháp đánh giá 79
3.3.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng đơn của U
i
; I
e
; t
0
79
3.3.2.1 Vật liệu ở trạng thái thƣờng 80
3.3.2.2 Vật liệu ở trạng thái tôi cải thiện 85
3.3.2.3 Vật liệu ở trạng thái nhiệt luyện 90
3.3.3 Mối quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc 94
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
3.3.3.1 Vật liệu ở trạng thái thƣờng 95
3.3.3.2 Vật liệu ở trạng thái tôi cải thiện 100
3.3.3.3 Vật liệu ở trạng thái nhiệt luyện 105
3.3.4 Nghiên cứu độ chính xác công tua 110
Kết luận chƣơng 3 113
Bảng 2.1 Danh mục các mã G
Bảng 2.2 Danh mục các mã lệnh M
Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật của máy cắt dây CW322S
Bảng 3.2 Thành phần hóa học các nguyên tố mác thép SKD61
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý gia công tia lửa điện
Hình 1.2. Pha đánh lửa
Hình 1.3. Sự hình thành kênh phóng điện
Hình 1.4. Sự hình thành và bốc hơi vật liệu
Hình 1.5. Đồ thị điện áp và dòng điện trong một xung phóng điện.
Hình 1.6. Mối quan hệ giữa V
w
và t
i
[1]
Hình 1.7. Mối quan hệ giữa θ và t
i
[1]
Hình 1.8. Mối quan hệ giữa R
max
và t
i
(với t
i
= t
d
+ t
Hình 2.5. Các lệnh dịch chuyển đƣờng kính dây G41/G42
Hình 3.1.1 Máy cắt dây CW322S
Hình 3.1.2 Ảnh máy đo tọa độ 3 chiều Beyond Crysta C544
Hình 3.2 Mô hình hóa quá trình gia công tia lửa điện
Hình 3.3 Khe hở phóng điện δ
Hình 3.3.2 Sơ đồ gia công mẫu thí nghiệm
Hình 3.3.2.1.1 Ảnh hƣởng của điện áp phóng điện Ui đến chiều rộng rãnh cắt, đo
theo chiều dài lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.1.2 Ảnh hƣởng của điện áp phóng điện Ui đến chiều rộng rãnh cắt, đo
theo chiều dài lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.1.3 Ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
đến chiều rộng rãnh cắt,
đo theo chiều dài lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.1.4 Ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
đến chiều rộng rãnh cắt,
đo theo chiều rộng lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.1.5 Ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng tia lửa điện t
0
đến chiều rộng
rãnh cắt, đo theo chiều dài lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.1.6 Ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng tia lửa điện t
0
đến chiều rộng
rãnh cắt, đo theo chiều rộng lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.1.7 Ảnh hƣởng của điện áp phóng điện Ui đến chiều rộng rãnh cắt của lỗ
hình tròn.
Hình 3.3.2.1.8 Ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện Ie đến chiều rộng rãnh cắt
của lỗ hình tròn.
Hình 3.3.2.2.8 Ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện đến chiều rộng rãnh cắt
của lỗ hình tròn.
Hình 3.3.2.2.9 Ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng tia lửa điện t
o
đến chiều rộng
rãnh cắt của lỗ hình tròn.
Hình 3.3.2.3.1 Ảnh hƣởng của điện áp phóng điện Ui đến chiều rộng rãnh cắt, đo
theo chiều dài lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.3.2 Ảnh hƣởng của điện áp phóng điện Ui đến chiều rộng rãnh cắt, đo
theo chiều rộng lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.3.3 Ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
đến chiều rộng rãnh cắt,
đo theo chiều dài lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.3.4 Ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
đến chiều rộng rãnh cắt,
đo theo chiều rộng lỗ hình chữ nhật.
Hình 3.3.2.2.5 Ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng tia lửa điện t
0
đến chiều rộng
rãnh cắt, đo theo chiều dài lỗ hình chữ nhật. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10
Hình 3.3.2.2.6 Ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng tia lửa điện t
0
đến chiều rộng
theo chiều rộng lỗ hình cắt, dƣới ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng điện t
0
Hình 3.3.3.1.7 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt đến độ chính xác kích thƣớc của lỗ
tròn, dƣới ảnh hƣởng điện áp đánh lửa U
i
.
Hình 3.3.3.1.8 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt đến độ chính xác kích thƣớc của lỗ
tròn, dƣới ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
.
Hình 3.3.3.1.9 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc của lỗ
tròn, dƣới ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng lửa điện t
0
.
Hình 3.3.3.2.1 Quan hệ giữa khe hở rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc, đo theo
chiều dài lỗ hình chữ nhật, dƣới ảnh hƣởng của điện áp đánh lửa U
i
.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11
Hình 3.3.3.2.2 Quan hệ giữa khe hở rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc, đo theo
chiều rộng lỗ hình chữ nhật, dƣới ảnh hƣởng của điện áp đánh lửa U
i
.
Hình 3.3.3.2.3 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc, đo
theo chiều dài lỗ hình chữ nhật, dƣới ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
chiều rộng lỗ hình chữ nhật, dƣới ảnh hƣởng của điện áp đánh lửa U
i
.
Hình 3.3.3.3.3 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc, đo
theo chiều dài lỗ hình chữ nhật, dƣới ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
.
Hình 3.3.3.3.4 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc, đo
theo chiều rộng lỗ hình chữ nhật, dƣới ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
.
Hình 3.3.3.3.5 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc, đo
theo chiều dài lỗ hình cắt, dƣới ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng điện t
0
Hình 3.3.3.3.6 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt với độ chính xác kích thƣớc, đo
theo chiều rộng lỗ hình cắt, dƣới ảnh hƣởng của thời gian ngừng phóng điện t
0Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12
Hình 3.3.3.3.7 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt đến độ chính xác kích thƣớc của lỗ
tròn, dƣới ảnh hƣởng điện áp đánh lửa U
i
.
Hình 3.3.3.3.8 Quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt đến độ chính xác kích thƣớc của lỗ
tròn, dƣới ảnh hƣởng của dòng phóng tia lửa điện I
e
13
PHẦN MỞ ĐẦU
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây, nhu cầu sử dụng các sản phẩm cơ khí nhƣ tua bin
máy phát điện, động cơ máy bay, dụng cụ, khuôn mẫu… không ngừng tăng lên.
Trong những sản phẩm cơ khí đó chứa đựng những chi tiết có hình dáng hình học
rất phức tạp và đƣợc làm từ những vật liệu cứng, lâu mòn và siêu cứng nhƣ là các
vật liệu composit nền kim loại, gốm nguyên khối và gốm composit, almindes v.v…
Việc gia công chúng bằng công nghệ cắt gọt thông thƣờng (Tiện; Phay; Mài v.v…)
là vụ cùng khó khăn, đôi khi không thể gia công đƣợc. Thực tế này đòi hỏi cần phải
phát triển các công nghệ gia công mới để gia công những vật liệu đó (phƣơng pháp
gia công không truyền thống). Một trong những phƣơng pháp đó đƣợc tìm ra vào
năm 1943 do hai vợ chồng ngƣời Nga Lazarenko là phƣơng pháp gia công tia lửa
điện (EDM) và ngày nay một trong số các phƣơng pháp gia công tia lửa điện là
phƣơng pháp gia công cắt dây bằng tia lửa điện. Phƣơng pháp này đƣợc gọi là gia
công WEDM (Wire Electrical Discharge Machine), đây là phƣơng pháp gia công
đƣợc phát minh và sử dụng rộng dãi trên thế giới vào những năm 50 của thế kỷ XX
nhƣng ít tự động hóa. Ngày nay nhờ sự phát triển của điều khiển số và công nghệ
thông tin mà phƣơng pháp này đã đƣợc hiện đại hóa rất cao và đó trang bị điều
khiển số CNC trên các máy WEDM.
Ƣu điểm của phƣơng pháp này là:
- Có khả năng cắt hầu hết các loại vật liệu dẫn điện.
- Độ chính xác cao (độ bóng Ra = 1,6 † 0,8 μm).
- Chi tiết gia công có độ dầy lớn (có thể đạt tới 500 mm).
- Gia công đƣợc những lỗ, rãnh định hình có kích thƣớc rất nhỏ.
- Cắt đƣợc các hình dạng 3D đặc biệt.
- Cắt các công tua phức tạp.
Từ những năm 80 của thế kỷ XX đến nay, rất nhiều doanh nghiệp trong nƣớc
đó trang bị các loại máy, thiết bị sử dụng công nghệ WEDM nhằm cải tiến phƣơng
tia lửa điện thì rất hiệu quả. Vì tính dẫn điện và nhiệt của các loại vật liệu này khác
nhau, nên độ chính xác, năng suất và chất lƣợng gia công khi gia công cắt dây bị
thay đổi. Do vậy cần nghiên cứu tìm ra ảnh hƣởng của các thông số công nghệ đến
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
15
độ chính xác, năng suất, chất lƣợng gia công (độ nhám bề mặt) các loại vật liệu này
khi gia công cắt dây tia lửa điện.
- Hiện nay trên thế giới cũng nhƣ trong nƣớc đã có nhiều công trình khoa học
nghiên cứu về máy cắt dây nhƣ: Nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số công nghệ
ảnh hƣởng tới chất lƣợng bề mặt gia công trên máy cắt dây; Nghiên cứu ảnh hƣởng
của các thông số công nghệ tới năng suất và chất lƣợng trong gia công trên máy cắt
dây tia lửa điện.vv… Nhƣng chƣa có công trình khoa học nào nghiên cứu ảnh
hƣởng của các thông số công nghệ tới độ chính xác gia công khi gia công cắt dây,
nhất là đối với gia công những vật liệu khó gia công.
Vì thế đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới độ
chính xác gia công, khi gia công cắt dây các vật liệu khó gia công” đƣợc lựa chọn
để nghiên cứu nhằm mục đích tìm ra các thông số ảnh hƣởng và mức độ ảnh hƣởng
của các thông số công nghệ đó tới quá trình gia công các loại vật liệu khi gia công
là cần thiết, gúp phần nâng cao hiệu quả khai thác và sử dụng máy cắt dây, đồng
thời cũng là cở sở để nghiên cứu cho các máy khác và các vật liệu khác.
II. MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
- Tìm ra mức độ ảnh hƣởng của các thông số công nghệ chính đến độ chính xác
kích thƣớc cũng nhƣ độ chính xác công tua khi gia công vật liệu khó gia công trên
máy cắt dây. Thông qua đó có thể xác định đƣợc những điều kiện gia công tối ƣu
nhất, nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thƣớc cũng nhƣ độ chính xác về công tua
của chi tiết gia công với thời gian gia công là ngắn nhất.
III. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Dùng phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm.
- Lập các ma trận thí nghiệm.
- Các kết quả thí nghiệm.
- Các kết luận.
VI. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN
Ý NGHĨA KHOA HỌC:
- Bằng các nghiên cứu cơ sở lý thuyết kết hợp với thực nghiệm, luận văn đƣa
ra đƣợc các đồ thị biểu diễn mối quan hệ của các thông số công nghệ đến chiều rộng
rãnh cắt và đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa chiều rộng rãnh cắt với sai số kích
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
17
thƣớc. Từ đó đƣa ra chế độ cắt tốt nhất làm cơ sở cho việc tối ƣu hóa quá trình cắt
cũng nhƣ cho nghiên cứu khác của quá trình cắt.
Ý NGHĨA THỰC TIỄN:
- Kết quả nghiên cứu xác định chế độ cắt tối ƣu (U
i
, I
e
, t
0
) khi gia công trên
máy cắt dây EDM –CNC, để cải thiện độ chính xác gia công có ý nghĩa thực tiễn
trong nghiên cứu khoa học cũng nhƣ trong sản xuất nhƣ sau:
- Giúp cho việc lựa chọn chế độ công nghệ khi viết chƣơng trình gia công
NC trong quá trình chuẩn bị sản xuất đƣợc hợp lý hơn, hiệu quả khai thác, sử dụng
máy cắt dây EDM-CNC tốt hơn. Đây là một yếu tố có ý nghĩa quan trọng đối với sự
phát triển của doanh nghiệp trong môi trƣờng sản xuất kinh doanh luôn phải đối mặt
với sự cạnh tranh khốc liệt hiện nay trên thị trƣờng cũng nhƣ trong quá trình hội
phóng điện, đến thông tin về kênh plasma, về sự hình thành của cầu phóng điện
giữa hai điện cực, sự ăn mòn của cả hai điện cực,… các nghiên cứu về hiện tƣợng
phóng điện có những phát triển lớn trong những năm gần đây và đã đƣa ra thêm một
số phƣơng pháp gia công dùng nguyên lý của phƣơng pháp gia công tia lửa điện.
1.1. Đặc điểm của phƣơng pháp gia công tia lửa điện
Gia công tia lửa điện là phƣơng pháp gia công bằng cách phóng điện ăn mòn
trên cơ sở tác dụng nhiệt của xung điện đƣợc tạo ra do sự phóng điện giữa hai điện
cực.
1.1.1. Các đặc điểm chính của phƣơng pháp gia công tia lửa điện
- Điện cực (đóng vai trò là dụng cụ cắt): Có độ cứng thấp hơn nhiều so với
vật liệu phôi. Vật liệu phôi thƣờng là những vật liệu cứng và đã qua nhiệt luyện nhƣ
thép đã tôi, các hợp kim cứng. Vật liệu điện cực thƣờng là đồng, grafit…
- Vật liệu dụng cụ cắt và vật liệu phôi đề phải có tính dẫn điện tốt.
- Môi trƣờng gia công: Khi gia công phải sử dụng một chất lỏng điện môi
làm môi trƣờng gia công. Đây là dung dịch không dẫn điện ở điều kiện làm việc
bình thƣờng.
1.1.2. Khả năng công nghệ của phƣơng pháp gia công tia lửa điện.
Phƣơng pháp gia công tia lửa điện có thể tạo đƣợc các mặt định hình là
đƣờng thẳng, đƣờng cong, các rãnh định hình, các bề mặt có profin phức tạp,… với
độ bóng tƣơng đối cao (Ra = 1,6 † 0,8 μm) và độ chính xác cao (IT5).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
19
1.2. Các phƣơng pháp gia công tia lửa điện
Ngày nay, trong gia công cơ khí trên thế giới có hai phƣơng pháp gia công
tia lửa điện chủ yếu, đƣợc ứng dụng rộng rãi và đã có đóng góp đáng kể cho sự phát
triển về khoa học kỹ thuật của nhân loại đó là: phƣơng pháp gia công xung định
hình và phƣơng pháp gia công cắt dây bằng tia lửa điện WEDM.
1.2.1. Phƣơng pháp gia công xung định hình
- Gia công EDM trợ giúp của siêu âm (Ultrasonic Aided EDM): Là phƣơng
pháp hớt vật liệu bằng tia lửa điện kết hợp với việc rung điện cực dụng cụ với tần số
rung bằng tần số siêu âm. Rung điện cực với tần số siêu âm giúp nâng cao khả năng
công nghệ và tăng đáng kể tốc độ gia công các lỗ nhỏ và siêu nhỏ.
- Mài xung điện (Abrasive Electrical Discharge Grinding- AEDG): Là phƣơng
pháp gia công trong đó vật liệu đƣợc bóc tách nhờ tác dụng kết hợp của ăn mòn tia
lửa điện và ăn mòn cơ khí.
- Gia công xung định hình siêu nhỏ (MEDM): Là một dạng xung định hình đặc
biệt trong đó điện cực đƣợc quay với tốc độ lớn (tới 10.000 vg/ph). Điện cực sử
dụng trong MEDM có kích thƣớc nhỏ và đƣợc chế tạo bằng các phƣơng pháp gia
công tia lửa điện khác. Phƣơng pháp này dùng để gia công các lỗ siêu nhỏ với độ
chính xác rất cao.
- Cắt dây tia lửa điện siêu nhỏ (MWEDM): Là phƣơng pháp cắt dây sử dụng
điện cực Tungsten, Wolfram có đƣờng kính dây nhỏ dƣới 10 μm. Phƣơng pháp này
dùng để gia công cắt dây các lỗ siêu nhỏ có kích thƣớc từ 0,1 † 1 mm, các vật liệu
khó gia công, các chi tiết có chiều dày mỏng,… hoặc dùng trong công nghệ chế tạo
các chi tiết bán dẫn.
- Gia công tia lửa điện theo kiểu đê chắn (Mole EDM): Là một quá trình gia
công đặc biệt cho phép gia công các hốc, rãnh dạng đƣờng cong hoặc đƣờng xuyến.
Hình dáng điện cực đƣợc sử dụng trong phƣơng pháp này giống nhƣ một thanh dẫn
có thể uốn cong và một hệ thống nhận dạng. Ngƣời ta sử dụng sóng siêu âm để
nhận dạng các đƣờng hầm gia công trong chi tiết.
- Xung định hình với 2 điện cực quay: Là phƣơng pháp sử dụng một điện cực
quay để ăn mòn một phôi quay. Khi phối hợp chuyển động của điện cực và phôi sẽ
tạo ra các hình dạng chi tiết khác nhau theo yêu cầu. Phƣơng pháp này là phƣơng
pháp gia công siêu chính xác và độ bóng siêu cao.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
21
bề mặt của điện cực và phôi không hoàn toàn bằng phẳng nên điện trƣờng sẽ mạnh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
22
nhất tại hai điểm trên điện cực và phôi có khoảng cách gần nhất. Mặt khác do chất
điện môi bị ion hóa nên một kênh phóng điện đột nhiên đƣợc hình thành và sự
phóng ra tia lửa điện bắt đầu xảy ra.
Pha I:
Hình 1.2. Pha đánh lửa
Pha II: Sự hình thành kênh phóng điện
Ở thời điểm phóng điện, điện áp bắt đầu giảm, số lƣợng các pha dẫn điện (các
electron và các ion dƣơng) tăng lên một cách chớp nhoáng và bắt đầu xuất hiện một
dòng điện chạy qua các điện cực. Dòng điện này cung cấp một năng lƣợng khổng lồ
làm cho dung dịch điện môi bốc hơi cục bộ tạo ra bọt khí, các bọt khí này do áp suất
đẩy chất điện môi sang hai bên. Nhƣng do có độ nhớt của chất điện môi nên đã tạo
ra sự cản trở và hạn chế sự lớn lên của kênh phóng điện giữa các điện cực.
Pha II: Hình 1.4. Sự hình thành và bốc hơi vật liệu
Chu kỳ phóng tia lửa điện để lại các “vết” bóc tách vật liệu có thể tóm tắt thông qua
các đại lƣợng điện nhƣ sau:
- Thời gian trễ t
đ
: Là khoảng thời gian giữa lúc đóng điện máy phát đến lúc
xảy ra phóng tia lửa điện, là thời gian cho phép chất điện môi ion hóa và hình thành
kênh phóng điện.
- Thời gian phóng điện t
e
: Là khoảng thời gian từ lúc bắt đầu phóng tia lửa
điện và lúc ngắt điện (từ một vài đến vài trăm ìs) phụ thuộc pha II làm kim loại
nóng chảy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
24
- Độ kéo dài xung t
i
: Là khoảng thời gian giữa hai lần đóng ngắt của máy phát
trong một chu kỳ phóng tia lửa điện. Độ kéo dài xung là tổng thời gian trễ đánh lửa
t
đ
và thời gian phóng tia lửa điện t
e
. Đây còn là thời gian để chất điện môi ion hóa,
chuẩn bị cho một chu kỳ phóng điện tiếp theo cho đến khi đạt kích thƣớc gia công Hình 1.5. Đồ thị điện áp và dòng điện trong một xung phóng điện.
Trong đó:
t
e
: Thời gian kéo dài xung hay còn gọi là độ kéo dài xung.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
25
t
đ
: Thời gian trễ đánh lửa.
t
i
: Độ kéo dài xung của máy phát xung.
t
0
: khoảng cách xung.
t
p
: Chu kỳ xung.
U
i
: Điện máy phát mở.
U
e
Copyright: Tài liệu đại học ©