Bài giảng Công nghệ gia công tiên tiến - Chương 5, Phần B: Phương pháp gia công trùm điện tử - Phạm Thanh Cường

GIẢNG DẠY: GV. THS PHẠM THANH CƯỜNG
Mobile: 0968 315 333
Email: phamcuongtnut@gmail.com
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
BM CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
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
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
CHÖÔNG 5
PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG NHIEÄT
B. PHÖÔNG PHAÙP GIA COÂNG CHUØM ÑIEÄN TÖÛ
Electron Beam Machining - EBM
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
NOÄI DUNG CHÍNH
1. Khaùi nieäm
2. Nguyeân lí gia coâng
3. Cô sôû lyù thuyeát
4. Thieát bò vaø duïng cuï
5. Caùc thoâng soá coâng ngheä
6. Ñaëc ñieåm vaø phaïm vi öùng duïng
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
1. Khaùi nieäm
Gia coâng chuøm tia ñieän töû laø phöông phaùp gia
coâng nhieät duøng naêng löôïng cuûa chuøm tia ñieän töû
hoäi tuï laøm noùng chaûy vaø boác hôi vaät lieäu gia coâng
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
2. Nguyeân lyù gia coângClick to b
uy
 N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
Nguyeân lyù gia coâng
1. Catod bò noùng 2. Muõi hoäi tuï chuøm tia
3. Anod 4. Thaáu kính ñieän töû hoäi tuï
5. Chi tieát 6. Buoàng chaân khoâng
- Chuøm tia ñieän töû ñöôïc phaùt ra töø
catot 1.
- Caùc ñieän töû chuyeån ñoäng vôùi toác ñoä
raát cao ñöôïc gia toác bôûi anot 3 vaø hoäi
tuï nhôø muõi hoäi tuï 2 vaø thaáu kính hoäi
tuï ñieän töû 4 taïo thaønh tia raát nhoû treân
beà maët chi tieát 5.
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
- Caùc ñieän töû va ñaäp vaøo beà maët
gia coâng vaø chuyeån ñoäng naêng
thaønh nhieät naêng nung noùng,
laøm chaûy hoaëc boác hôi baát kyø
vaät lieäu naøo.
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
1) Cöïc aâm
2) Muõi taäp trung chuøm tia
3) Buoàng chaân khoâng
4) Chi tieát
5) Heä thoáng ñaùnh nghieâng chuøm tia
6) Thaáu kính töø
7) Heä thoáng quang hoïc
8) Cöïc döông.
Sô ñoà gia coâng aèng chuøm tia ñieän
8
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
3. Cô sôû lyù thuyeát
- Döïa treân taùc duïng cuûa nhieät ñoái vôùi kim loaïi: khi
chuøm tia naêng löôïng cöïc lôùn ñöôïc phoùng leân beà maët
KL thì phaàn lôùn naêng löôïng cuûa noù ñöôïc bieán thaønh
nhieät naêng ñoát chaùy vaø laøm boác hôi kim loaïi
- Döïa treân söï hoäi tuï cuûa tia saùng: khi chuøm tia saùng
ñöôïc phaùt ra töø 1 nguoàn saùng ñi qua thaáu kính hoäi
tuï thì chuøm saùng seõ hoäi tuï taïi 1 ñieåm.
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
Heä thoáng kính quang hoïc
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
Heä thoáng quang ñieän töû.
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
4. Thieát bò vaø duïng cuï (SV töï nghieân cöùu)ï
Maùy gia coâng baèng chuøm tia ñieän töû chuû yeáu laø
maùy khoan.
Thaáu kính hoäi tuï ñieän töû laø 1 cuoän daây ñieän töø
Catot thöôøng laø 1 sôïi daây voânphram.
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
Sô ñoà maùy khoan
a. Catod
b. Thaáu kính
c. Anod;
d. Heä thoáng ñieàu chænh
e. Taám ngaên coù kính
baèng Vonfram
* Maùy khoan baèng chuøm tia ñieän töû:
f. Kính hieån vi
g. Kính baûo veä
h. Thaáu kính töø tröôøng
i. Cuoän daây ñieän
tröôøng ñeå leäch tia
j. Tia ñieän töû
k. Vaät gia coâng
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
* Maùy khoan baèng chuøm tia ñieän töûClick to buy NOW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
- Vôùi maùy khoan coù ñöôøng kính tia <10 mm
- Dao ñoäâng ñieän aùp baèng 1/103-1/104 ñieän aùp ñònh
möùc.
ÞSöû duïng boä dao ñoäng vaø boä khuyeách ñaïi ñieän aùp
Taàn soá dao ñoäng: taàn soá töø 30 ñeán 100 khz
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
5. Thoâng soá coâng ngheä
- Toác ñoä chuøm tia ñieän töû
Ug: Ñieän theá gia toác (Volt)
- Coâng suaát cuûa chuøm tia ñieän töû:
Wch = I . Ug
I: Cöôøng ñoä doøng ñieän cuûa chuøm tia ñieän töû
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
- Ñoäng naêng cuûa moät ñieän töû trong ñieän tröôøng
Wñ = m .v2/2 = e.Ug
m: Khoái löôïng cuûa moät ñieän töû, m = 9,1.10-29 (gam);
V: Vaän toác chuyeån ñoäng cuûa ñieän töû
e: Ñieän tích cuûa ñieän töû, e = 1,6.10-19 (Coulomb)
U: Hieäu ñieän theá cuûa moâi tröôøng ñieän töû ñi qua (V)
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
- Coâng suaát chuyeån hoùa ñoäng naêng sang nhieät naêng
P = I . Ug vaø I = n.e/t
I: Cöôøng ñoä doøng ñieän cuûa chuøm tia (Ampe)
n: Soá löôïng ñieän töû trong chuøm tia
t: - thôøi gian (s)
Ug: ñieän theá gia toác (Volt).
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
- Maät ñoä naêng löôïng taïo neân söï chaùy loûngClick to 
bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
6. Ñaëc ñieåm, phaïm vi öùng duïng
1.Öu ñieåm
+ Coù theå gia coâng baát kyø loaïi vaät lieäu naøo.
+ Maät ñoä coâng suaát lôùn (MW/cm2)
+ Gia coâng chính xaùc do khaû naêng töï haõm cuûa ñieän töû
trong moät lôùp moûng cuûa vaät lieäu.
+ Coù theå ñieàu chænh töùc thôøi cöôøng ñoä vaø vò trí cuûa tia
ñieän töû.
+ Baûo ñaûm saïch veà maët hoaù hoïc nhôø coù buoàng chaân
khoâng.
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
2. Nhöôïc ñieåm :
+ Chæ coù theå gia coâng trong buoàng chaân khoâng.
+ Giaù thaønh gia coâng töông ñoái cao.
+ Coù nguy hieåm veà phoùng xaï Rônghen.
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m
Biên soạn: Thạc sỹ Phạm Thanh Cường – Khoa Sư Phạm kỹ thuật - TNUT
3. Phaïm vi öùng duïng
Gia coâng caùc vaät lieäu coù caáu truùc nhö theùp, wolfram,
platin, tantal, moâlipden, silic, germani, grafit, kim
cöông, hoàng ngoïc, oxit nhoâm, söù, thuyû tinh, thaïch anh,
goám vaø caùc hôïp kim cöùng khaùc
Gia coâng nhöõng profin phöùc taïp, phay raõnh, khoan loã
tinh vi, vaø gia coâng nhöõng kích thöôùc nhoû, khaéc hoaëc
naáu chaûy. Ñaëc bieät khoan vaø phay nhöõng loã raõnh coù
kích thöôùc töø 0,01 ñeán 1 mm.
Gia coâng lo coùã chieàu saâu gaáp haøng traêm laàn döôøng
kính./.
Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m Cl
ick
 to
 bu
y N
OW
!
PD
F-XCHANGE
w
w
w.tracker-softw
are
.c
o m