TÓM TẮT

Gia công cắt dây tia lửa điện ngày càng được sử dụng rộng rãi nhờ những tính năng ưu việt của nó như không có lực cắt, gia công các vật liệu siêu cứng, gia công các contour kín, phức tạp... Để phương pháp này đạt hiệu quả kinh tế cao, ta cần phải tiến hành tối ưu hoá nhằm tìm ra chế độ cắt tối ưu. Tuy nhiên, với các bộ điều khiển của máy sẵn có thì muốn tối ưu hoá cần phải can thiệp vào bộ điều khiển, điều này là không thể. Nhằm mục đích muốn làm chủ công nghệ này, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế, chế tạo môđun điều khiển hệ truyền động máy cắt dây tia lửa điện. Bài báo này trình bày một số kết quả bước đầu với mô hình thựcnghiệm và mô phỏng trên máy tính.

ABSTRACT

Nowadays, electrical discharges machining (EDM) has been widely used thanks to its special properties: forceless cutting, super-hardened material machining, close and complex contour machining. In order to obtain high economic efficiency with this method, we need to optimize intended methods for an optimal cutting schedule. With such an optimization, we need to change the control system. However, it is impossible to do so. For this reason, our study is aimed to design and manufacture a drive system control module of the wire electrical discharges machining machine (WEDM). In this article, some results of a study on a model experiment and simulation on the PC will be discussed.

1. Đặt vấn đề

Gia công tia lửa điện được tìm ra bởi hai nhà khoa học người Nga GS. TS Boris Lazarenko và TS. Natalya Lazarenko vào năm 1943 từ việc nghiên cứu sự ăn mòn của các thiết bị điện. Sau đó, công nghệ gia công này được phát triển mạnh tại các nước công nghiệp phát triển. Đến nay, hầu hết các máy gia công theo nguyên lý này đều đã sử dụng điều khiển CNC nhờ những ứng dụng mạnh mẽ của công nghiệp máy tính.

Tại các hãng sản xuất máy gia công tia lửa điện nổi tiếng như Sodick, Agie Charmilles… hay các trường đại học, viện nghiên cứu ở các nước công nghiệp phát triển đều nghiên cứu rất mạnh về công nghệ gia công này và các kết quả được công bố tại Hội thảo chuyên đề “International Symposium for ElectroMachining” (ISEM) tổ chức 3 năm một lần.

Ở nước ta, việc ứng dụng gia công tia lửa điện cũng mới khoảng hơn mười năm nay và việc nghiên cứu về lĩnh vực này hầu như không đáng kể. Muốn nghiên cứu sâu về

ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chất lượng chi tiết gia công cần phải can thiệpTẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010

vào hệ điều khiển của máy, điều này là không thể vì đây là bí quyết của các nhà sản xuất thiết bị.

Với mục đích nghiên cứu về lĩnh vực gia công tia lửa điện (gồm có Gia công xung định hình và Cắt dây tia lửa điện), chúng tôi lựa chọn phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện để xây dựng mô hình thực nghiệm. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một số kết quả nghiên cứu bước đầu của môđun điều khiển hệ truyền động từ việc mô phỏng trên máy tính và kiểm chứng bằng mô hình thực nghiệm.

2. Nội dung

Các chuyển động cần thiết khi gia công trên máy cắt dây tia lửa điện (không cắt côn) gồm hai chuyển động vuông góc nhau X, Y trong mặt phẳng nằm ngang của bàn máy và chuyển động thẳng đứng do dây được cuốn bởi tang dẫn động thực hiện. Do vậy, hệ thống truyền động của máy thực chất là bàn máy mang phôi chuyển động theo hai phương X, Y. Việc điều khiển hệ truyền động cho hai phương X và Y là giống nhau về mặt bản chất, do vậy, bước đầu chúng tôi xây dựng mô hình nghiên cứu thực nghiệm với hệ truyền động cho một phương.