- Thiết bị cắt dây: Máy cắt dây hiệu GS40B của hãng GOLDSUN Trung Quốc, Model sản xuất năm 2005. Các thông số cơ bản của máy đ−ớc liệt kê trong (bảng 3.3).
Bảng 3.3. Thông số cơ bản của máy GS40B
TT Thông số kỹ thuật chính Giá tri
1 Kích th−ớc của bàn máy 660 x 450 (mm)
2 Hành trình trục X, Y lớn nhất 320 x 400 (mm) 3 Chiều dày lớn nhất của chi tiết 450 (mm) 4 Góc côn gia công lớn nhất (cả 2 bên) 60
5 Đ−ờng kính dây Môlipđen có thể sử dụng 0,12 - 0,16 - 0,18
6 Tốc độ cắt lớn nhất >100mm2/min
7 Độ bóng bề mặt lớn nhất <1,6àRa
8 Điện áp nguồn vào AC 380V
9 Công suất mô tơ quấn dây 2 Kw
10 Kích th−ớc bao máy ( dài x rộng x cao) 1700 x1200 x 1690
11 Khối l−ợng máy 1500Kg
12 Khối l−ợng chi tiết gia công lớn nhất 300 Kg
Hình 3.3 a. Máy cắt dây GS40B
Hình3.3b. Màn hình điều khiển máy cắt dây GS40B
Hình 3.3c. Phần điều chỉnh chế độ gia công chính - Vật liệu thí nghiệm: Thép 40X
Hình 3.4. Mẫu thí nghiệm
- Dông cô ®o:
+ Máy đo độ nhám Ra ( hãng MITUTOYO của Nhật Bản)
Hình 3.5. Máy đo độ nhám Ra
+ Đo khe hở gia công bằng th−ớc đo điện tử hiện số 1/1000 của h∙ng Mitutoyo Nhật Bản.
Hình 3.6. Th−ớc cặp điện tử (hãng Mitutoyo Nhật Bản)
3.5. Kết quả thí nghiệm.
Mỗi thí nghiệm đ−ợc tiến hành 3 lần rồi lấy kết quả trung bình đ−ợc ghi ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả thí nghiệm Thông số vào
(dạng mã hóa)
Thông số vào (giá trị thực)
Thông số ra TT.thÝ
nghiệm
x1 x2 x3 U(v) I(A) F(Hz) Vtb Atb Ra tb
1 0 -1 -1 4,5 1,5 30 12,1 0,36 4,85
2 0 +1 -1 4,5 2 30 14,0 0,36 5,18
3 0 -1 +1 4,5 1,5 70 21,8 0,38 4,87
4 0 +1 +1 4,5 2 70 25,2 0,40 5,45
5 -1 0 -1 4 1,75 30 12,8 0,37 4,47
6 +1 0 -1 5 1,75 30 13,2 0,36 5,32
7 -1 0 +1 4 1,75 70 22,7 0,38 5,18
8 +1 0 +1 5 1,75 70 25,0 0,40 5,43
9 -1 -1 0 4 1,5 50 16,6 0,38 4,68
10 +1 -1 0 5 1,5 50 18,0 0,37 5,12
11 -1 +1 0 4 2 50 18,5 0,36 5,24
12 +1 +1 0 5 2 50 20,6 0,39 5,22
13 0 0 0 4,5 1,75 50 18,6 0.38 5,32
3.6. Xử lý kết quả thực nghiệm:
Mô hình hồi qui thực nghiệm dạng đa thức bậc 2 đủ là:
Y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b12x1x2 + b13x1x3 + b23x2x3 + b11x1
2 + b22x2 2 + + b33x32
Trong đó xi là giá trị mã hoá của các thông số đầu vào.
i i i
i X
X x X
∆
= − 0
Các hệ số hồi qui:
∑ ∑ ∑
=
−
=
=
− −
= N
u
u iu n
i N
u
u K x y
y k
b
1 2 1
2 1
1 0
−
∑=
= N u
u
iu
i K x y
b
1 3
∑
=
= N −
u
u ju iu
ij K x x y
b
1 4
∑ ∑ ∑ ∑
= =
−
−
= =
− + −
= N
u
N
u
u u
ju N
u
n
j u
iu
ii K x y K x y K y
b
1 1
2 2
1 1
6 2
5
Trong đó:
+ N là số điểm thí nghiệm ( N = 13) + n là số thông số ảnh h−ởng (n = 3) +
−
yu là giá trị trung bình của thông số ra tại điểm u
Sử dụng phần mềm STATA8.2 để xử lý số liệu. Sau khi xử lý và loại bỏ các hệ số không đủ mức ý nghĩa ta đ−ợc các mô hình thông số đầu ra sau đây:
- Năng suất: Tiến hành xử lý các số liệu trên phần mềm ta có mô hình năng suÊt V.
lnV = -0,62 + 0,35 lnU + 0,47 lnI + 0,7 lnF Mũ hoá đ−ợc:
V = e-0,62. U0,35. I0,47.F0,7 = 0,54U0,35 .I0,47. F 0,7 V= 0,54U0,35 .I0,47. F 0,7 (1) -. Khe hở A
lnA = -1,46 + 0,08 lnF
Trong đó, 2 hệ số lnU và lnI không đủ mức ý nghĩa nên đã loại bỏ.
Mũ hoá ta đ−ợc:
A = e-1,46. F 0,08 = 0,23 F0,08
A = 0,23 F0,08 (2) - Độ nhám Ra.
ln Ra = -0,7 + 0,35 lnU + 0,27 lnI +0,07 ln F Mũ hoá ta đ−ợc:
Ra = e0,7. U 0,35 .I 0,27 .F 0,07 = 2 U0,35 I0,27 F0,07
Ra = 2 U0,35 I0,27 F0,07 (3)
Kết luận ch−ơng 3
Trong chương này tác đã tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số điện tới năng suất và chất l−ợng gia công của ph−ơng pháp gia công tia lửa điện trên máy cắt dây, bằng ph−ơng pháp thực nghiệm. Từ các kết quả thu đ−ợc tác giả rút ra các nhận xét sau đây:
- Mô hình (1) cho ta thấy năng suất cắt V phụ thuộc vào các thông số công nghệ điện áp U; dòng điện I và tần số điều khiển tốc độ motor cuộn dây F theo qui luật hàm số mủ. Các đại lượng ảnh hưởng mạnh nhất tới năng suất lần lượt là tần số F, cương độ dòng điện I và điện áp U.
- Mô hình (2) cho thấy khe hở mạch cắt A phụ thuộc vào tần số F theo quan hệ hàm mủ, tức là khi thay đổi F thì tốc độ dây cắt thay đổi dẫn
đến thay đổi khe hở mạch cắt A, các thông số U và I có ảnh hưởng rất nhỏ
đến mạch cắt A cho nên có thể bỏ qua.
- Mô hình (3) cho thấy chiều cao nhấp nhô bề mặt Ra cũng phụ thuộc vào các đại l−ợng điện áp U, dòng điện I và tần số F theo qui luật hàm số mủ. ảnh h−ởng mạnh nhất tới chiều cao nhấp nhô bề mặt Ra lần l−ợt là điện
áp U, cường độ dòng điện I và tần số F.
KÕt luËn chung
Qua toàn bộ đề bài tác giả rút ra các kết luận sau:
1. Khi gia công không đòi hỏi chính xác và chất l−ợng bề mặt cao thì
nên dùng mô hình (1), nghĩa là căn cứ vào khả năng làm việc của máy nên chọn U, I, F lớn nhất có thể đ−ợc để đạt đ−ợc năng suất cao nhất, nhằm giảm thấp chi phí gia công.
2. Khi yêu cầu độ chính xác cao và độ nhẵn bề mặt cao (Ra nhỏ) thì
sử dụng mô hình (1) và kết hợp mô hình (2) và (3) để giải bài toán xác định chế độ cắt tối −u nhằm đạt năng suất cắt cực đại trên cơ sở đảm bảo độ chính xác và độ nhẵn bóng yêu cầu.