TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GIẢNG DẠY: GV. THS PHẠM THANH CƯỜNG Mobile: 0968 315 333 Email: phamcuongtnut@gmail.com

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TIÊN TIẾN

Chương 1: Tổng quan về các PPGC tiên tiến

Chương 2: Các phương pháp gia công cơ

Chương 3: Các phương pháp gia công hóa

Chương 4: Các phương pháp gia công điện hóa

Chương 5: Các phương pháp gia công nhiệt

CHÖÔNG 2 PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG CÔ

A. PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG BAÈNG SIEÂU AÂM

B. PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG TIA NÖÔÙC

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

CHÖÔNG 2: PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG CÔ

B. PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG TIA NÖÔÙC

Water Jet Cutting - WJC

1. Khaùi nieäm

2. Nguyeân lí gia coâng

3. Cô sôû lí thuyeát

4. Thieát bò vaø duïng cuï

5. Caùc thoâng soá coâng ngheä

6. Öu ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

B. PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG TIA NÖÔÙC

Muïc tieâu:

- Hieåu khaùi nieäm gia coâng baèng tia nöôùc

vaø gia coâng baèng tia nöôùc coù haït maøi.

- Hieåu nguyeân lyù cuûa 2 pp treân

- Bieát veà thieát bò vaø duïng cuï.

- Naém chaéc caùc thoâng soá coâng ngheä.

- Bieát öu nhöôïc ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

1. Khaùi nieäm

Heä thoáâng caét baèng tia nöôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Gia coâng tia nöôùc laø phöông phaùp gia coâng duøng

tia nöôùc coâng nghieäp coù aùp suaát cao ñeå boùc taùch

vaät lieäu gia coâng.

- PP gia coâng naøy thöôøng duøng ñeå caét caùc vaät lieäu

meàm nhö caùc-toâng, da, vaûi, nhöïa, thöïc phaåm hoaëc

caét laù nhoâm, inox, kính. Ngoaøi ra cuõng duøng ñeå laøm

saïch, ñaùnh boùng.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Gia coâng tia nöôùc coù haït maøi laø phöông phaùp gia

coâng duøng tia nöôùc coâng nghieäp keát hôïp vôùi haït maøi

coù aùp löïc lôùn ñeå boùc taùch vaät lieäu gia coâng.

- Do coù theâm haït maøi neân khaû naêng caét cuûa phöông

phaùp naøy toát hôn gia coâng baèng tia nöôùc.

thöôøng ñeå caét caùc - Gia coâng tia nöôùc coù haït maøi loaïi vaät lieäu cöùng hôn trong gia coâng tia nöôùc nhö theùp khoâng gæ, goám, titan, vaät lieäu composite.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

2. Nguyeân lí gia coâng a. Gia coâng baèng tia nöôùc

Phun moät theå tích lôùn nöôùc qua moät ñöôøng oáng

nhoû coù tieát dieän giaûm daàn. Doøng nöôùc ñöôïc taêng aùp

suaát raát lôùn naøy ñi ra khoûi oáng phun vaø taùc ñoäng

moät löïc caét lôùn vaøo vaät lieäu gia coâng.

Aùp suaát cöïc ñaïi töø 2.108 Pa - 4.108 Pa

Taïi vò trí gia coâng seõ xuaát hieän caùc veát nöùt nhoû

do taùc ñoäng cuûa tia nöôùc.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Tia nöôùc cuoán troâi caùc vaät lieäu gia coâng bò boùc taùch.

- Veát nöùt laïi tieáp tuïc phaùt trieån do taùc ñoäng cuûa tia

nöôùc vaø cöù nhö vaäy cho tôùi khi vaät lieäu bò caét hoaøn

toaøn.

- Trong gia coâng baèng tia nöôùc, veát caét coù ñoä roäng töø

1mm ñeán 1,5mm

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Sô ñoà nguyeân

lí gia coâng

baèng tia nöôùc

Bôm taêng aùp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

gia

Sô ñoà nguyeân coâng lí baèng tia nöôùc 1984

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu gia coâng tia nöôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu gia coâng tia nöôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

b. Nguyeân lí gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Dòng hạt mài

Nguyeân lí gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Nguyeân lí gia coâng tia nöôùc coù haït maøi 1984

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Gia coâng tia nöôùc coù haït maøi: haït maøi ñöôïc troän

vôùi nöôùc tröôùc khi ñöôïc phun tra ngoaøi.

- Vaän toác cuûa doøng nöôùc raát cao seõ taïo ra vuøng chaân

khoâng vaø huùt haït maøi töø ngoaøi vaøo maø khoâng caàn

baát cöù moät maùy naøo khaùc ñeå ñöa doøng haït maøi vaøo.

- Tia dung dòch naøy thoâng thöôøng ñöôïc ñaåy baèng khí

neùn nhaèm muïc ñích taêng toác ñoä cuûa doøng chaûy.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Trong gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

- Haït maøi trong doøng tia laø cung caáp löïc maøi moøn;

- Tia nöôùc laø coù taùc duïng ñöa haït maøi ñeán chi tieát

gia coâng ñeå maøi moøn

- Tia nöôùc mang caû doøng haït maøi vaø vaät lieäu bò maøi

moøn ra khoûi vuøng laøm vieäc.

- Beà maët tröôùc khi gia coâng phaûi ñöôïc laøm saïch.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Gia coâng loã thoâng

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Nguyeân lí troän haït maøi vôùi tia nöôùc

- Haït maøi ñöôïc ñöa vaøo sau giai ñoaïn hình thaønh tia

nöôùc aùp suaát cao. (phoå bieán)

- Haït maøi ñöôïc ñöa vaøo tröôùc quaù trình hình thaønh

tia nöôùc (khoâng phoå bieán).

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Haït maøi ñöôïc ñöa

vaøo sau giai ñoaïn

hình thaønh tia nöôùc

aùp suaát cao.

(phoå

bieán)

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Haït maøi ñöôïc ñöa vaøo

tröôùc quaù trình hình thaønh

tia nöôùc (khoâng phoå bieán).

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Nguyeân lí troän haït maøi vaøo tia nöôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Quan heä giöõa ñöôøng kính oáng taäp trung vaø aùp suaát bôm

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Quan heä giöõa löu löôïng khoái löôïng haït maøi vaø hình daùng hình

hoïc oáng taäp trung

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Quan heä göõa löu löôïng theå tích khoâng khí, löu löôïng khoái

löôïng haït maøi vaø söï thay ñoåi aùp suaát

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Aûnh höôûng caùc thoâng soá leân söï vôõ caùc phaàn töû raén. û

a) Vaän toác

taùc ñoäng vaø

goùc taùc ñoäng

b) Vaän toác

taùc ñoäng vaø

phaàn töû

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Aûnh höôûng caùc thoâng soá leân söï phaân huyû phaàn töû haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Aûnh höôûng caùc thoâng soá leân söï phaân huyû phaàn töû haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Aûnh höôûng caùc thoâng soá leân söï phaân huyû phaàn töû haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

3. Cô sôû lí thuyeát cuûa gia coâng tia nöôùc vaø tia nöôùc coù haït maøi

Gia coâng baèng tia nöôùc vaø tia nöôùc coù haït maøi coù ñaëc

ñieåm, caáu taïo, nguyeân lí laøm vieäc töông töï nhau.

Cô sôû lyù thuyeát: döïa treân taùc ñoäïng cô hoïc nhö va

ñaäp, coï xaùt, baén phaùù cuûa phaân töû nöôùc hoaëc phaân töû

nöôùc keát hôïp vôùi haït maøi aùp suaát cao, taïo ra aùp löïc lôùn

taùc ñoäng vaøo beà maët chi tieát, phaù vôõ löïïc lieân keát phaân

töû beà maët vaø ñaùnh baät, boùc taùch ñöôïc caùc phaân töû ñoù ra

khoûi chi tieát, taïo ra söï phaù huûy vaø boùc taùch vaät lieäu. Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

4. Thieát bò vaø duïng cuï

Maùy gia coâng tia nöôùc goàm:

- Cô caáu ñaàu caét vaø buoàng caét

- Heä thoáng tröõ vaø loïc nöôùc.

- Heä thoáng bôm taïo vaø taêng aùp.

- Heä thoáng tích aùp vaø daãn aùp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maùy gia coâng tia nöôùc

- Heä thoáng tröõ vaø loïc nöôùc

- Ñaàu caét vaø buoàng caét

- Heä thoáng tích aùp vaø daãn

- Heä thoáng taïo vaø taêng aùp

nöôùc aùp suaát cao Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maùy gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Heä thoáng bôm taïo vaø taêng aùp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Coù 3 loaïi bôm taêng aùp

- Bôm tröïc tieáp

- Bôm piston

- Bôm truïc khuyûu

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Bôm tröïc tieáp

Bôm tröïc tieáp: ñöôïc

duøng cho caùc tröôøng hôïp

aùp suaát thaáp nhö ñeå laøm

saïch, ñaùnh boùng beà maët,

röûa saùch beà maët, khaéc

chöõ……

Hình aûnh cuûa Flow International Cooperation

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Bôm piston

Ñöôïc duøng khi

aùp

suaát

600

Mpa – 800 Mpa

Bôm coù 1 xilanh chính taùc duïng keùp ñöôïc daãn ñoäng

bôûi heä thoáng thuyû löïc vaø 2 xilanh phuï ôû 2 ñaàu ñeå bôm

taêng aùp suaát cho nöôùc.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Bôm truïc khuyûu

- Coù theå taïo aùp suaát

ñeán 345 Mpa.

- Bôm naøy coù hieäu

suaát

cao hôn bôm

piston.

Bôm truïc khuyûu (hình cuûa OMAX Corp. Kent, WA)

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Sô ñoà cuûa heä thoáng bôm vaø cung caáp nöôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Keát caáu moät boä taêng aùp ñôn giaûn (Boä taêng aùp ñôn)

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Boä taêng aùp taùc ñoäng keùp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Cô cheá hoaït ñoäng cuûa boä taêng aùp taùc ñoäng keùp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Cô cheá hoaït ñoäng cuûa moät boä taêng aùp taùc ñoäng keùp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Cô cheá hoaït ñoäng cuûa moät boä taêng aùp taùc ñoäng keùp

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu caét vaø voøi phun

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu caét – voøi phun

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu caét baèng tia nöôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu caét tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu caét tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu caét tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun khoâng ñieàu chænh tieát dieän

- Ñöôøng kính 0,1-0,4 mm.

- Chòu aùp suaát 400 MPa

- Toác ñoä phun: 900 m/s

- Ñaàu phun coù voøng keïp vaø voøi phun.

- Voøng keïp laøm baèng theùp khoâng ræ, vaø

voøi phun ñöôïc laøm baèng ngoïc bích,

hoàng ngoïc hay kim cöông.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñaàu phun coù ñieàu chænh tieát dieän

1) Thaân chính

2,5) Thaân döôùi

3) Thaân sau

4,9) Ñai oác

5) OÁng phun

6) Voøng ñeäm trung gian

7) OÁng

8) Voøi phun khí neùn

10, 13) Ñai oác moùc

11,14) Mieáng ñeäm

12.15) OÁng noái

Hình 2.33 trang 63

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Cô caáu phun ñeå gia coâng loã

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Boä taïo tia

Caùc thoâng soá aûnh höôûng tôùi hình thaønh tia nöôùc:

Ñöôøng kính voøi, chieàu daøi coå taïo tia, goùc co loã

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Aûnh höôûng cuûa goùc co loã vaø ñöôøng kính

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Aûnh höôûng chieàu daøi tia so vôùi chieàu daøi coå boä taïo tia

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

leân aùp

Aûnh höôûng cuûa hình daïng goùc vaøo voøi suaát voøi ôû caùc chieàu daøi tia khaùc nhau

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Boä troän trong gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Caùch troän 1

Haït

maøi

ñöôïc

ñöa

vaøo

buoàng

troän ôû vò trí

ngang buoàng

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Boä troän trong gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Caùch troän 2

Haït maøi ñöôïc

ñö vaøo buoàng

troän töø oáng

thaúng

höôùng

buoàng

vôùi

troän

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Cô cheá caáp haït döïa vaøo troïng löôïng.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Cô cheá caáp haït cöôõng böùc baèng khí

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Thuøng chöùa vaø caáp haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maùy gia coâng

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

a) Maùy gia coâng tia nöôùc

Aùp suaát nöôùc:

p = (1÷4)103, p = (4÷9)103 (bar)

Ñöôøng kính voøi phun: Φ 0,1÷0,4 mm

Chieàu daøy caét khoâng quaù 15mm

Löu löôïng nöôùc: 3-5 lít/phuùt

Toác ñoä tia nöôùc: 900m/s

Loïc nöôùc teáâ vi: 5÷10 μm.

Ñaàu caét: ngoïc bích hoaëc kim cöông

1bar = 0,1MPa

1bar = 100KPa

1Pa = 1N/m2 Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

b) Maùy gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Coù 2 loaïi:

-Loaïi thuøng haït maøi khoâng coù aùp suaát:

Caét ñöôïc ôû ñoä saâu khoâng quaù 20m

- Loaïi thuøng haït maøi coù aùp suaát

Caét ñöôïc ôû ñoä saâu 1000m

Haït maøi Al2O3 vaø SiO2

Ñöôøng kính haït maøi 0,07÷0,08 mm

Aùp suaát 2000 bar

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maùy gia coâng tia nöôùc coù haït maøi

Coù 6 PP caáp dung dòch haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

PP caáp dung dòch haït maøi tôùi ñaàu phun

Caáp dung dòch

haït maøi leân cao vaø

tôùi beà maët gia coâng

baèng cô caáu phun

nhôø khí neùn dung

dòch haït maøi tôùi ñaàu

phun.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

PP caáp dung dòch haït maøi tôùi ñaàu phun

Dung dòch haït

maøi töï chaûy tôùi cô

caáu phun vaø ñöôïc

phun nhôø khí neùn

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

PP caáp dung dòch haït maøi tôùi ñaàu phun

Thieát bò caáp

dung dòch haït maøi

nhôø aùp löïc cuûa

khí neùn

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

PP caáp dung dòch haït maøi tôùi ñaàu phun

Thieát bò

khoâng

phun tia

dung dòch

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

PP caáp dung dòch haït maøi tôùi ñaàu phun

Thieát bò cung

caáp dòch haït maøi

nhôø maùy bôm vaø

khí neùn

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

PP caáp dung dòch haït maøi tôùi ñaàu phun

Thieát bò

caáp dung

dòch haït

maøi nhôø

maùy bôm

vaø roâto

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

c) Maùy tia nöôùc CNC

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

5. Caùc thoâng soá kó thuaät

5.1. Gia coâng baèêng tia nöôùc

- Khoaûng caùch gia coâng,

- Ñöôøng kính caùc voøi phun,

- AÙp suaát nöôùc

- Toác ñoä caét

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Khoaûng caùch gia coâng laø khoaûng caùch giöõa ñaàu

voøi phun vaø beà maët gia coâng.

Khoaûng caùch naøy neân nhoû ñeå traùnh tia nöôùc bò

phaân taùn.

Khoaûng caùch gia coâng ñieån hình laø 3,2 mm.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Ñöôøng kính loã voøi phun aûnh höôûng ñeán ñoä chính

xaùc cuûa quaù trình caét loã voøi.

Ñöôøng kính voøùi: 0,1mm - 0,4mm

Vaät lieäu moûng: voøi phun nhoû , aùp thaáp

Vaät lieäu daøy: voøi phun lôùn hôn, aùp cao hôn.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Toác ñoä caét khoaûng töø 5mm/s - 500 mm/s

AÙp suaát: p = (1÷4)103, p = (4÷9)103 (bar)

Phaïm vi gia coâng : töø 1,6 mm - 305 mm

Ñoä chính xaùc laø ± 0,13 mm

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

5.2. Gia coâng baèng tia nöôùc coù haït maøi:

Ngoaøi caùc thoâng soá nhö caét baèng tia nöôùc thì GC baèng tia nöôùc

coù haït maøi coøn coù caùc thoâng soáâ:

+ Loaïi haït, côõ haït, tæ leä caáp haït maøi.

+ Ñöôøng kính oáng troän.

+ Ñöôøng kính mieäng voøi phun.

+ Aùp suaát nöôùc trong voøi.

+ Khaû naêng caét vaät lieäu.

+ Chieàu daøy chi tieát.

+ Chaát löôïng caàn gia coâng.

+ Coâng suaát maùy bôm.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Chuù yù:

Haït maøi coù nhieàu ñoä haït : 36; 60; 90; 120; 150; 170;

250; 280; 320; 325; 400; 450.

Vaø ñoä haït 36 laø coù kích thöôùc lôùn nhaát coøn ñoä haït 450 coù

kích thöôùc nhoû nhaát.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

a) Caùc thoâng soá kinh nghieäm

- Loaïi haït maøi: Al2O3, SiO2, B4C - Côõ haït: 60 – 100 mm

- Toác ñoä doøng chaûy:

- Löôïng haït maøi: 0,3 kg/phuùt

- Ñöôøng kính voøi: 0,25 - 0,63 mm.

- AÙp suaát nöôùc: nhö trong gia coâng baèng tia nöôùc

- Khoaûng caùch gia coâng: ¼ -1/2 trong GC baèng tia nöôùc Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Caùc thoâng soá kinh nghieäm GC tia nöôùc haït maøi aùp löïc cao

- Goùc phun α = 900 (hình 2.50a) beà maët ñöôïc gc baèng tia va ñaäp.

- Goùc phun α = 0 (hình 2.50b) beà maët ñöôïc gc baèng tia tröôït.

- Goùc phun α = 0÷900 (hình 2.50c) beà maët gc baèng tia cheùo.

- PP tia va ñaäp duøng cho vaät lieäu gioøn

- PP tia tröôït vaø tia cheùo duøng cho vaät lieäu deûo

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Dung dòch va ñaäp vaøo beà maët gc taïo ra moät lôùp maøng (4)

- Quaõng ñöôøng ñi cuûa haït maøi qua maøng dung dòch caøng lôùn

a

khi goùc phun α caøng nhoû

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Beà maët gia coâng coù ñoä phaúng lyù töôûng thì haït maøi bò

beà maët haát vaêng ra, söï boùc taùch vaät lieäu seõ keùm.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Beà maët coù nhieàu ñænh nhaáp nhoâ seõ bò phaù vôõ

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Kích thöôùc haït maøi quá nhoûû(traùi) so vôùi nhaáp nhoâ

(ñoä nhaùm) thì caùc haït maøi khoâng chæ taùc ñoäng tôùi

caùc ñænh nhaáp nhoâ maø coøn taùc ñoäng tôùi caû ñaùy.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

- Kích thöôùc cuûa caùc haït maøi quaù lôùn (phaûi) thì chuùng

chuùng chæ coù khaû naêng san phaúng caùc phaàn treân cuûa

nhaáp nhoâ.

- Hình giöõa laø sô ñoà kích thöôùc haït maøi hôïïp lí nhaát

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

b) Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán naêng suaát gia coâng vaø ñoä nhaùm beà maët

Naêng suaát gia coâng baèng tia nöôùc coù haït maøi:

- Phuï thuoäc vaøo muïc ñích gia coâng, vaät lieäu gc.

- Ñöôøng kính, loaïi haït maøi, dung dòch haït maøi

- AÙp suaát nöôùc, toác ñoä haït maøi

- Ñöôøng kính voøi phun

- Khoaûng caùch phun, höôùng phun, goùc phun

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

c) Caùc thoâng soá coâng ngheä caàn quan taâm

- AÙp suaát cuûa khí neùn P (kg/cm2):

- Ñaëc tính cuûa thieát bò phun: ñöôøng kính, chieàu daøi oáng, tieát dieän buoàng phun, khoaûng caùch oáng phun, voùi phun.

- Ñaëc tính cuûa dung dòch haït maøi: kích thöôùc, loaïi haït, maät ñoä, tæ khoái haït

- Vò trí cuûa thieát bò phun: chieàu daøi tia L, goùc phun

a,

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

* Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán ñoä nhaùm, khoái löôïng boùc taùch vaät lieäu, theùp 45, 40X, Y9, theùp 40X, ñoä cöùng HRC 55÷60

- AÛnh höôûng cuûa thôøi gian gia coâng :

- AÛnh höôûng cuûa maät ñoä haït maøi:

- AÛnh höôûng cuûa goùc phun:

- AÛnh höôûng cuûa khoaûng caùch phun:

- AÛnh höôûng cuûa aùp löïc khí neùn:

- AÛnh höôûng cuûa kích thöôùc haït maøi:

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa thôøi gian gia coâng : -Thôøi gian GC taêng -> khoái löôïng boùc taùch taêng

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa thôøi gian gia coâng : - Ñoä nhaùm giaûm maïnh trong 60÷100 giaây ñaàu tieân

- Sau ñoù ñoä haàu nhö khoâng thay ñoåi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa maät ñoä haït maøi ñeán naêng suaát

- Taêng maät ñoä haït maøi-> taêng löôïng kim loaïi ñöôïc boùc taùch.

- Maät ñoä haït maøi aûnh höôûng

khoâng ñaùng keå ñeán ñoä

nhaùm

- Tæ khoái haït maøi aûùnh höôùng

ñeán naêng suaát(bieåu ñoà)

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa goùc phun :

Goùc thay ñoåi löôïng kim loaïi bò boùc taùch cuõng thay ñoåi

mg

Theùp 40X

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa goùc phun :

Goùc thay ñoåi löôïng kim loaïi bò boùc taùch cuõng thay ñoåi

Thép 20

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa khoaûng caùch phun

theùp Y9

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa khoaûng caùch phun

theùp 20

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Quan heä giöõa khoaûng caùch phun vaø ñoä nhaùm

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa aùp löïc khí neùn: Pe

theùp Y9

a) K0 = 1:4;

Ñoä haït 100 ;

L = 90mm;

α = 370

b) L = 100 mm;

α = 450

K0 = 1:5;

TG GC: 80 giaây

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Aùp löïc khí neùn aûnh höôûng ñeán ñoä nhaùm:

- Taêng aùp löïc khí neùn thì ñoä nhaùm beà maët taêng.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

AÛnh höôûng cuûa kích thöôùc haït maøi

Khi GC vôùi ñoä haït 36, 100, 120 vaø 325; Ko = 1:4

vaø Pc = Pe = 7kG/cm2,

Taêng kích thöôùc haït maøi (töø 325 ñeán 36) thì löôïng

kim loaïi ñöôïc boùc taùch taêng 4 laàn.

hoaëc taêng ñoä haït töø 100 ñeán 36 thì löôïng kim loaïi

ñöôïc boùc taùch chæ taêng 10÷12%

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

C. Haït maøi duøng trong coâng ngheä tia nöôùc:

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Haït maøi duøng trong coâng ngheä tia nöôùc:

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

d. Chaát loûng vaø dung dòch haït maøi

Chaát loûng:

- Moâi tröôøng lieân keát caùc haït maøi.

- Daãn haït maøi tôùi beà maët gia coâng

- Giaûm ma saùt giöõa caùc haït

- Laøm nguoäi, laøm maùt, chi tieát vaø duïng cuï

- Laøm saïch beà maët chi tieát

- Mang phoi, buïi baån ra ngoaøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Chaát loûng thöôøng duøng

- Nöôùc, daàu coâng nghieäp,

(daàu hoûa, daàu maduts

duøng toát nhöng nguy hieåm deã chaùy)

- Dung dòch emynxi: laø dung dòch cuûa Emunxon vaø

nöôùc. Emunxon goàm 70-80% daàu khoaùng, 18-20%

xaø phoøng, 2-5% röôïu vaø 2-5% nöôùc.

- Dung dòch haït maøi coù theå duøng ñöôïc 40÷70 giôø.

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

e. Chaát löôïng beà maët khi gia coâng

- Ñoä nhaùm beà maët: ñoä nhaùm thaáp, boùng cao

- Bieán cöùng beà maët vaø ñoä beàn moûi :

+ Taêng ñoä beàn moûi cuûa chi tieát.

+ Bieán cöùng taêng 20÷25% so vôùi lôùp KL beân trong

- Tính choáng moøn vaø tính choáng aên moøn hoùa hoïc

+ Choáng moøn vaø choáng aên moøn hoùa hoïc ñeàu taêng

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Baûng toác ñoä caét moät soá vaät lieäu cho tröôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

6. Öu ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng

a. Öu ñieåm:

- Gia coâng ñöôïc vaät lieäu cöùng, gioøn, meàm, kim loaïi,

phi kim, caét ñöôïc nhieàâu bieân daïng khaùc nhau.

- Tieáât kieäm vaät lieäu phoâi vaø duïng cuï caét

- Toûa ít nhieät, ít gaây bieán daïng beà maët

- Ñoä boùng, ñoäï chính xaùc cao

- Khaû naêng töï ñoäng hoùa cao

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Öu ñieåm

Tính hieäu quaû cao: tieát kieäm VL khi GC titan, kim cöông… …

Tính kinh teá cao: ñaêï cbieät vôùi VL gioøn nhö thuûy tinh, kim

cöông, thaïch anh, ñaù quyù

Tính linh hoaït cao: caét theo moïi bieân daïng

Giaûm thieåu pheá phaåm: ít coù nuùt teá vi, öùng xuaáât dö, bieán

cöùng, neân ít hoaëc khoâng pheá phaåm

Taän duïng toái ña: dung dòch haït maøi ñöôïc taän duïng toái ña

Baûo veä moâi tröôøng: taïo ra ít phoi, ít chaát thaûi, mít buïi, ít oàn

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

b.Nhöôïc ñieåm

- Khoù kieåm soaùt ñoä chính xaùc veà kích thöôùc

- Giaù thaønh thieát bò coøn cao

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

c. Phaïm vi öùng duïng :

* Caét ñöùt, caét ñònh hình caùc beà maët KL hoaëc phi kim

* Khoan loã baèng tia nöôùc aùp löïc cao.

* Coâng nghieäp laøm saïch beà maët.

* Kyõ thuaät ñaøo ñöôøng haàm.

* Söû duïng coù hieäu quaû vôùi nhöõng ñöôøng caét heïp

* Gia coâng chi tieát coù daïng taám moûng

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maãu caét baèng tia nöôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maãu caét baèng tia nöôùc

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maãu caét baèng tia nöôùc coù haït maøi

Ñaù

Ceramics

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maãu caét baèng tia nöôùc coù haït maøi

Thuûy tinh

theùp khoâng gæ

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Maãu caét baèng tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT

Veát caét baèng tia nöôùc coù haït maøi

Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT