Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu xác định các thông số công nghệ hợp lý khi xung mặt trụ ngoài thép 90CrSi có trợ giúp của rung động siêu âm

Gia công xung điện (EDM) là một phương pháp quan trọng trong sản xuất cơ khí chính xác, đặc biệt cho vật liệu khó gia công. Tuy nhiên, EDM truyền thống đối mặt với những hạn chế về năng suất thấp, mòn điện cực cao và chất lượng bề mặt chưa tối ưu. Để khắc phục, việc tích hợp rung động siêu âm (UVA) vào quá trình EDM đã nổi lên như một giải pháp tiềm năng. Công nghệ UVA-EDM hứa hẹn cải thiện hiệu quả bóc tách vật liệu và ổn định quá trình. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định các thông số công nghệ hợp lý khi xung mặt trụ ngoài thép 90CrSi có trợ giúp của rung động siêu âm, một vấn đề cấp thiết nhằm nâng cao năng suất và chất lượng gia công cho các chi tiết phức tạp.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư, giảng viên và sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí, Công nghệ Chế tạo máy, Vật liệu, đặc biệt quan tâm đến lĩnh vực gia công xung điện và các phương pháp gia công phi truyền thống.

Luận án này trình bày một nghiên cứu chuyên sâu về tối ưu hóa quá trình gia công xung điện (EDM) với sự hỗ trợ của rung động siêu âm (UVA-EDM) cho mặt trụ ngoài thép 90CrSi. Bối cảnh nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu cải thiện các hạn chế của EDM truyền thống, bao gồm năng suất thấp và chất lượng bề mặt chưa cao. UVA-EDM được kỳ vọng sẽ giải quyết những vấn đề này thông qua cơ chế rung động tần số cao, giúp loại bỏ mảnh vụn hiệu quả hơn và ổn định quá trình phóng điện. Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định các thông số công nghệ hợp lý để đạt được hiệu suất tối ưu khi gia công thép 90CrSi qua tôi bằng điện cực đồng với sự hỗ trợ của rung siêu âm. Nghiên cứu sử dụng kết hợp phương pháp lý thuyết và thực nghiệm. Về mặt lý thuyết, luận án kế thừa và phát triển cơ sở lý thuyết về EDM/UVA-EDM và lý thuyết quy hoạch thực nghiệm. Về mặt thực nghiệm, một hệ thống thí nghiệm được xây dựng để tiến hành các thử nghiệm nhằm đánh giá ảnh hưởng của các thông số đầu vào (như thời gian phát xung, cường độ dòng điện, điện áp xung, biên độ rung) đến các chỉ tiêu đầu ra quan trọng như năng suất bóc tách vật liệu (MRR), độ nhám bề mặt (Ra) và mòn cạnh điện cực (EWR). Những điểm mới và đóng góp của luận án bao gồm việc ứng dụng thành công UVA-EDM cho bề mặt trụ ngoài định hình của vật liệu 90CrSi, phân tích chi tiết ảnh hưởng của các thông số công nghệ, và đề xuất các phương pháp tối ưu đơn mục tiêu (phương pháp bề mặt đáp ứng - RSM) cũng như đa mục tiêu (kết hợp GPR và NSGA-II) để lựa chọn thông số phù hợp. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra sự cải thiện đáng kể về MRR và chất lượng bề mặt khi sử dụng UVA-EDM so với EDM không hỗ trợ rung, đồng thời cung cấp dữ liệu tham khảo quý giá cho các nghiên cứu tiếp theo và ứng dụng thực tiễn trong ngành kỹ thuật cơ khí, đặc biệt trong sản xuất các chi tiết chày dập.