Bài giảng Các phương pháp gia công tinh: Chương 9: Gia công tinh bằng hạt mài tự do

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Các phương pháp gia công tinh: Chương 9: Gia công tinh bằng hạt mài tự do" được biên soạn với các nội dung chính sau: Gia công bằng tia hạt mài; Gia công hạt mài rung; Gia công bằng hạt mài từ. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Các phương pháp gia công tinh: Chương 9: Gia công tinh bằng hạt mài tự do

Chương 9 Gia công tinh bằng hạt mài tự do
Abrasive jet machining (AJM)  Abrasive jet machining (AJM), also known as abrasive micro- blasting, pencil blasting and micro-abrasive blasting, is an abrasive blasting machining process that uses abrasives propelled by a high velocity gas to erode material from the workpiece.  Common uses include cutting heat-sensitive, brittle, thin, or hard materials. Specifically it is used to cut intricate shapes or form specific edge shapes.
Process  Material is removed by fine abrasive particles, usually about 0.001 in (0.025 mm) in diameter, driven by a high velocity fluid stream; common gases are air or inert gases. Pressures for the gas range from 25 to 130 psig (170–900 kPag or 4 bars) and speeds can be as high as 300 m/s (1,000 km/h).
Equipment  AJM machines are usually self-contained bench-top units. First it compresses the gas and then mixes it with the abrasive in a mixing chamber. The gas passes through a convergent- divergent nozzle before entering the mixing chamber, and then exits through a convergent nozzle. The nozzle can be hand held or mounted in a fixture for automatic operations.  Nozzles must be highly resistant to abrasion and are typically made of tungsten carbide or synthetic sapphire. For average material removal, tungsten carbide nozzles have a useful life of 12 to 30 hours, and sapphire nozzles last about 400 hours. The distance of the nozzle from the workpiece affects the size of the machined area and the rate of material removal.
Advantages and disadvantages  The main advantages are its flexibility, low heat production, and ability to machine hard and brittle materials. Its flexibility owes from its ability to use hoses to transport the gas and abrasive to any part of the workpiece.  One of the main disadvantages is its slow material removal rate; for this reason it is usually used as a finishing process. Another disadvantage is that the process produces a tapered cut.
9.1. Gia công bằng tia hạt mài  Tia hạt mài (hay tia dung dịch hạt mài) được dùng gia công tinh các bề mặt phức tạp, phương pháp cho năng suất cao  Tia hạt mài có động nang lớn, khi va đập vào bề mặt gia công gây tác động hạt mài thực hiện quá trình cắt tế vi, biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. Số lượng hạt mài va đập vào bề mặt gia công rất lớn làm tăng cường độ bóc tách kim loại do đó độ nhám giảm. Dung dịch hạt mài được phun với P = 0.5-0.7 Mpa (bằng áp lực khí nén) làm tăng năng suất 7-12 lần so với phun không khí nén 305
9.1. Gia công bằng tia hạt mài  Hiệu quả gia công tia hạt mài phụ thuộc vào kết cấu vòi phun, cường độ bóc tách kim loại, độ nhám bề mặt gia công. Còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như : thời gian gia công, tỷ lệ hạt mài trong dung dịch, độ hạt của hạt mài, loại đá mài, và đặc tính của dòng tia  Độ nhám bề mặt giảm ở thời gian gia công ban đầu đến 1 giới hạn thời gian thì nó hầu như không thay đổi. 306
307
308
Phạm vi ứng dụng của gia công bằng tia hạt mài  Hiệu quả gia công tia hạt mài phụ thuộc vào kết cấu vòi phun, cường độ bóc tách kim loại, độ nhám bề mặt gia công. Còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như : thời gian gia công, tỷ lệ hạt mài trong dung dịch, độ hạt của hạt mài, loại đá mài, và đặc tính của dòng tia  Độ nhám bề mặt giảm ở thời gian gia công ban đầu đến 1 giới hạn thời gian thì nó hầu như không thay đổi. 309
9.1. Gia công bằng tia hạt mài • Phương pháp gia công có nhiệt độ thấp, bề mặt bị biến cứng -> Độ cứng tế vi tăng, làm xuất hiện ứng suất dư nén, phương pháp gia công cho phép nâng cao độ bền mỏi của chi tiết, tuổi bền của dụng cụ cắt 310
9.2. Gia công hạt mài rung 9.2.1. Bản chất  Được thực hiện trong thùng chuyên dùng có chứa chi tiết và môi trường gia công dưới tác động dao động tần số thấp (rung động) theo các phương làm chi tiết chuyển động theo các hướng và các hạt mài va đập vào bề mặt gia công gây biến dạng dẻo và là phẳng các nhấp nhô tế vi -> Rz giảm 311
9.2. Gia công hạt mài rung 9.2.1. Bản chất  Chi tiết và môi trường gia công còn có thêm chuyển động tuần hoàn(quay chậm trong thùng) để chi tiết và các hạt mài có các vị trí khác nhau do đó tác động hạt mài sẽ đều đặn trên toàn bộ bề mặt gia công  Gia công hạt mài rung có thể thực hiện trong môi trường khô hay dung dịch lỏng (được cấp theo chu kỳ) 312
313
Gia công hạt mài rung có Gia công hạt mài rung điện hóa cơ cấu làm quay chi tiêt 314
9.2.1. Bản chất  Gia công hạt mài rung điện hóa chi tiết được gá trên trục quay hay cố định và được ngâm trong dung dịch chất điện phân. Cực dương nối với chi tiết, cực âm nối với dung dịch điện phân. Dưới tác động của dòng điện bề mặt chi tiết bị hòa tan, phoi được đẩy ra ngoài.  Quá trình cũng xảy ra cắt gọt như hạt mài thông thường dưới dạng cắt tế vi và biến dạng dẻo. Do vậy cường độ bóc tách tăng lên (5-7 lần). Phương pháp này dùng gia công chi tiết có độ cứng vững cao, chi tiết lớn  Gia công hạt mài rung là phương pháp gia công vạn năng dùng gia công các chi tiết có chiều dài lớn, đường kính lớn. 315
9.2.2. Môi trường gia công và chế độ cắt  Môi trường gia công gồm: chất lỏng và chất cứng  Chất cứng: các hạt mài, vật liệu cứng được nghiền nhỏ -> có tác dụng cắt cơ học  Chất lỏng: dung dịch axit, kiềm, muối có tác dụng khử phoi ra khỏi bề mặt gia công và tạo phân bố vị trí đều chi tiết trong thùng.  Chất cứng và chất lỏng được chọn phụ thuộc vào tính chất vật liệu gia công, hình dáng, kích thước và mục đích của nguyên công (làm sạch bavia,…) 316
9.2.2. Môi trường gia công và chế độ cắt  Chế độ cắt phụ thuộc thể tích thùng chứa, hình dáng, kích thước chi tiết, vật liệu chi tiết. Tần số trong thùng có thể dao động 15-50 Hz, biên độ dao động 0.5-0.9 mm. Nếu có cơ cấu quay chi tiết (chi tiết được gá trên trục quay) thì tốc độ quay của chi tiết 0.5-15m/s, dao động 23-33 Hz biên độ dao động 1- 5 mm  Kích thước hạt mài ảnh hưởng đến năng suất gia công và Rz do vậy chọn hạt mài phụ thuộc chế độ cắt, tính chất vật liệu gia công, đặc tính của thiết bị gia công thường kích thước hạt mài 2-70 µm 317