Chuyên Đề đề cương bài giảng Các phương pháp gia công hiện đại

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển của các ngành công nghiệp gắn liền với quá trình tìm kiếm các loại vật liệu mới. Các vật liệu mới được đặc trưng bởi các tính năng sau:
- Khả năng chống và chịu mài mòn cao.
- Độ cứng và độ bền cao.
- Làm việc ổn định trong các môi trường hóa chất.
Có thể kể ra một số loại vật liệu mới đã và đang được sử dụng ngày càng phổ biến như: thép hợp kim Titan, thép không rỉ, hợp kim cứng, vật liệu gốm, kính, compsit, .
Với những tính năng nêu trên, việc gia công chúng bằng các công nghệ truyền thống thường gặp nhiều khó khăn, không gia công được hoặc gia công không đạt yêu cầu, một loạt những phương pháp gia công mới được nghiên cứu và đang được sử dụng rộng rãi như gia công siêu âm, gia công điện hóa, gia công bằng chùm tia lade, tia nước, tia nước có hạt mài, tia hạt mài và nhất là gia công bằng tia lửa điện.
Đặc điểm chung của các phương pháp này là:
- Không đòi hỏi dụng cụ cắt phải có độ cứng cao hơn độ cứng vật liệu gia công.
- Khả năng gia công không phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu gia công mà chủ yếu phụ thuộc vào các thông số về hóa, nhiệt, điện.
- Đạt được độ chính xác kích thước và độ nhẵn bề mặt cao so với các phương pháp gia công truyền thống.
- Có khả năng gia công được các vật liệu có độ cứng cao, thậm chí rất cao (sau nhiệt luyện).
- Hiệu quả kinh tế đạt được cao, nhất là khi gia công những sản phẩm có hình dạng phức tạp, kích thước bé, .
Có thể phân chia các phương pháp gia công mới thành một số nhóm chủ yếu như sau:
- Gia công bằng ăn mòn hóa học (CM).
- Gia công bằng ăn mòn điện hóa (ECM).
- Gia công bằng ăn mòn điện (EDM): xung điện, cắt bằng dây.
- Gia công bằng siêu âm (USM).
- Gia công bằng chùm tia lade (LBM), điện tử (EBM).
- Gia công bằng tia nước (WJM), nước và hạt mài (AWIM), hạt mài (AJM), .
Các phương pháp gia công khác nhau ở chỗ: sử dụng những nguồn năng lượng và cách lấy vật liệu khác nhau.



















Bài 1: GIA CÔNG BẰNG TIA HẠT MÀI
(Abrasive Jet Machining - AJM)

Trong việc gia công bằng tia hạt mài, các phần từ vật liệu bóc đi do sự va đập của các hạt mài có kích thước bé. Các phần tử hạt mài này được dịch chuyển với tốc độ cao nhờ dòng không khí khô, khí Nitơ hoặc Điôxit cácbon. Hạt mài thường có kích thước khoảng 0,025mm và dòng khí được phun cùng với hạt mài dưới áp lực 850kPa đạt tốc độ khoảng 300m/s.
1.1 Cơ chế của quá trình gia công bằng tia hạt mài:
Những phần tử hạt mài kích thước bé va đập vào bề mặt vật liệu cần gia công phá vỡ hay làm giòn bề mặt chi tiết. Vật liệu được bóc đi nhờ dòng khí cao tốc. Hình dưới đây mô tả quá trình gia công bằng tia hạt mài (hình 1.1):