Luận án Nghiên cứu nâng cao hiệu quả gia công của phương pháp tia lửa điện bằng biện pháp trộn bột titan vào dung dịch điện môi

0 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN 
NGUYỄN HỮU PHẤN 
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIA CÔNG 
CỦA PHƢƠNG PHÁP TIA LỬA ĐIỆN BẰNG BIỆN PHÁP 
 TRỘN BỘT TITAN VÀO DUNG DỊCH ĐIỆN MÔI 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
THÁI NGUYÊN - 2016 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết 
quả nghiên cứu của Luận án là khách quan, trung thực và chưa từng được ai công 
bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. 
Ngƣời viết cam đoan 
 Nguyễn Hữu Phấn 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN 
NGUYỄN HỮU PHẤN 
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ GIA CÔNG 
CỦA PHƢƠNG PHÁP TIA LỬA ĐIỆN BẰNG BIỆN PHÁP 
 TRỘN BỘT TITAN VÀO DUNG DỊCH ĐIỆN MÔI 
Chuyên ngành : Kỹ thuật cơ khí 
Mã số : 62.52.01.03 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 
1. GS.TSKH. Bành Tiến Long 
2. TS. Ngô Cƣờng 
THÁI NGUYÊN - 2016 
i 
LỜI CẢM ƠN 
Để có được những kết quả như ngày hôm nay, tôi xin trân trọng cảm ơn 
Đảng ủy, Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, Khoa cơ khí và Trung tâm thực nghiệm 
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên đã tạo 
mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành 
Luận án. 
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân 
thành tới GS.TSKH. Bành Tiến Long – Nguyên Thứ trưởng Bộ giáo dục & Đào 
tạo; TS. Ngô Cƣờng – Phó Hiệu trưởng trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật, Đại học 
Thái Nguyên là những người thầy đã dành nhiều thời gian hướng dẫn, tận tình chỉ 
bảo tôi trong suốt quá trình nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Nguyễn 
Đình Mãn – Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật; Ban Giám hiệu; Khoa 
Kỹ thuật Công nghiệp; Trung tâm Tuyển sinh, Tư vấn & Hỗ trợ HSSV của Trường 
Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật, Đại học Thái Nguyên nơi tôi đang công tác đã tạo mọi 
điều kiện tốt nhất để tôi được học tập và nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban 
Giám đốc và các đơn vị thuộc Công ty TNHH Nhà nước một thành viên Diesel Sông 
Công – Thái Nguyên, Công ty Cổ phần Cơ khí Phổ Yên – Thái Nguyên, Công ty Cổ 
phần Phụ tùng máy số 1 – Thái Nguyên, Công ty Cổ phần Meinfa – Thái Nguyên, 
Trung tâm đánh giá hư hỏng vật liệu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ 
Việt Nam, Viện cơ khí Việt Nam đã nhiệt tình hợp tác và giúp đỡ tôi trong hỗ trợ vật 
tư, thiết bị thực nghiệm và thu thập số liệu nghiên cứu. 
Tôi xin được trân thành cảm ơn sự cộng tác hiệu quả của ThS. Nguyễn Văn 
Phú - Trường Cao đẳng nghề Bắc Giang, ThS. Nguyễn Mạnh Linh - Trường CĐ 
Cơ khí Luyện kim – Thái Nguyên, ThS. Nguyễn Văn Minh và Ths. Trần Xuân 
Hoàng - Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ Tuyên Quang, ThS. Dƣơng Minh 
Toán và ThS. Phạm Việt Hùng - Trường CĐ Kinh tế - Kỹ thuật, Đại học Thái 
Nguyên, Dr. Pichai Janmanee - Đại học Công nghệ Rajamangala - Thái Lan và 
Dr. Vijaykumar S. Jatti -Đại học Quốc tế SIU - Ấn Độ. 
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, những người luôn bên 
cạnh tôi, đã động viên, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu 
để hoàn thành Luận án. 
 Xin trân trọng cảm ơn! 
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2016 
 Nguyễn Hữu Phấn 
ii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN i 
LỜI CẢM ƠN ii 
MỤC LỤC iii 
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT vi 
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU vii 
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU x 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ xii 
PHẦN MỞ ĐẦU 1 
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG 
BẰNG TIA LỬA ĐIỆN 
5 
1.1. Phương pháp gia công bằng tia lửa điện (EDM)........................................ 5 
1.1.1. Lịch sử phát triển........................................................................................ 5 
1.1.2. Nguyên lý gia công..................................................................................... 5 
1.1.3. Các ứng dụng EDM trong gia công cơ khí................................................ 7 
1.1.4. Các thông số công nghệ .......................................................................... 9 
1.1.5. Năng suất, chất lượng bề mặt và độ chính xác gia công ........................... 11 
1.1.6. Các hướng nghiên cứu trong EDM......................................................... 14 
1.2. Biện pháp trộn bột vào dung dịch điện môi trong EDM ............................ 21 
1.2.1. Sơ đồ gia công........................................................................................... 21 
1.2.2. Bột trộn trong dung dịch điện môi............................................................ 22 
1.2.3. Những thay đổi của quá trình EDM khi bột trộn vào dung dịch điện môi 24 
1.2.4. Tổng quan các hướng nghiên cứu về PMEDM.......................................... 27 
1.3. EDM và công nghệ chế tạo khuôn.............................................................. 34 
1.4. Nhận xét........................................................................................................ 34 
1.5. Xác định hướng nghiên cứu.......................................................................... 35 
iii 
1.6. Một số giả thiết khoa học.............................................................................. 35 
Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM KHẢO SÁT GIA CÔNG BẰNG EDM 36 
2.1. Khảo sát chất lượng lớp bề mặt khuôn dập nóng sau EDM.......................... 36 
2.1.1. Mục đích.................................................................................................. 36 
2.1.2. Đối tượng khảo sát..................................................................................... 36 
2.1.3. Điều kiện khảo sát.................................................................................... 37 
2.1.3.1. Thiết bị, thông số công nghệ và điều kiện gia công.............................. 37 
2.1.3.2. Thiết bị đo, kiểm tra.............................................................................. 37 
2.1.4. Kết quả và thảo luận................................................................................. 38 
2.1.4.1. Cấu trúc của lớp bề mặt gia công.......................................................... 38 
2.1.4.2. Thành phần hóa học và tổ chức tế vi của lớp bề mặt gia công.............. 41 
2.1.4.3. Topography của bề mặt gia công........................................................... 43 
2.2. Khảo sát ảnh hưởng nồng độ bột đến quá trình gia công bằng EDM.......... 44 
2.2.1. Mục đích................................................................................................... 44 
2.2.2. Hệ thống thí nghiệm................................................................................. 45 
2.2.3. Thiết bị đo, kiểm tra................................................................................. 49 
2.2.4. Kết quả và thảo luận................................................................................. 49 
2.2.4.1. Kết quả................................................................................................... 49 
2.2.4.2. Ảnh hưởng của nồng độ bột Ti đến năng suất và chất lượng bề mặt 
gia công bằng PMEDM...................................................................................... 
50 
2.2.4.3. Phương trình hồi quy thực nghiệm........................................................ 59 
Kết luận chương 2 68 
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM XÁC ÐỊNH ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ 
YẾU TỐ ÐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG BỀ MẶT GIA CÔNG 
BẰNG TIA LỬA ÐIỆN CÓ TRỘN BỘT TITAN VÀO DUNG DỊCH 
ÐIỆN MÔI 70 
3.1. Thiết kế thí nghiệm.................................................................................... 70 
3.1.1. Lựa chọn phương pháp thiết kế thí nghiệm............................................. 70 
3.1.2. Lựa chọn các thông số đầu vào............................................................... 71 
3.1.3. Xây dựng quy hoạch thực nghiệm............................................................. 73 
iv 
3.2. Điều kiện thí nghiệm................................................................................... 80 
3.3. Kết quả và thảo luận.................................................................................... 80 
3.3.1. Kết quả thí nghiệm..................................................................................... 80 
3.3.2. Kiểm tra độ tin cậy của dữ liệu................................................................. 82 
3.3.3. Phân tích kết quả.................................................................................... 82 
3.3.3.1. Năng suất bóc tách vật liệu (MRR)....................................................... 82 
3.3.3.2. Lượng mòn điện cực (TWR)................................................................. 90 
3.3.3.3. Độ nhám bề mặt gia công (Ra)............................................................. 98 
3.3.3.4. Độ cứng tế vi lớp bề mặt (HV).............................................................. 105 
3.3.3.5. Chất lượng lớp bề mặt gia công............................................................ 114 
3.4. Tối ưu hóa đa mục tiêu................................................................................ 119 
3.4.1. Các bước tiến hành................................................................................... 119 
3.4.2. Kết quả và thảo luận................................................................................. 121 
3.4.2.1. Kết hợp Taguchi và GRA...................................................................... 121 
3.4.2.2. Kết quả tối ưu........................................................................................ 127 
3.4.2.3. Thực nghiệm kiểm chứng...................................................................... 128 
Kết luận chương 3 130 
Chƣơng 4. ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀO THỰC TIỄN 
SẢN XUẤT CHẾ TẠO KHUÔN DẬP NÓNG PHÔI BÁT PHỐT XE 
MÁY 132 
4.1. Mục đích ..................................................................................................... 132 
4.2. Sản phẩm ứng dụng ..................................................................................... 132 
4.3. Các chỉ tiêu đánh giá.................................................................................... 132 
4.4. Một số thông tin về khuôn 53211................................................................ 132 
4.4.1. Điều kiện làm việc.................................................................................... 132 
4.4.2. Vật liệu chế tạo khuôn................................................................................ 133 
4.4.3. Dạng hỏng của khuôn................................................................................. 133 
4.5. Chế tạo bề mặt khuôn dập 53211 ................................................................. 134 
4.5.1. Chế tạo đối chứng bằng phương pháp EDM ở Công ty............................ 134 
4.5.2. Chế tạo khuôn thử nghiệm bằng PMEDM theo các thông số lấy từ kết 
quả nghiên cứu.................................................................................................... 135 
v 
4.6. Kết quả thử nghiệm và thảo luận................................................................. 136 
4.6.1. Tuổi bền của khuôn.................................................................................. 136 
4.6.2. Một số chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật............................................................. 138 
Kết luận chương 4 138 
KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.................. 139 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI . 142 
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................ 145 
PHỤ LỤC.......................................................................................................... 156 
vi 
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT 
EDM – Electrical dischagre machining Gia công bằng tia lửa điện 
PMEDM – Powder mixed electrical 
dischagre machining 
Gia công bằng tia lửa điện có trộn bột vào 
dung dịch điện môi 
MRR – Material removal rate Năng suất bóc tách vật liệu 
TWR – Tool wear rate Lượng mòn điện cực 
RSM - Response Surface Methodology Phương pháp mặt đáp ứng 
ANN - Artificial Neural Network Mạng nhân tạo 
GA- Genetic Algorithm Giải thuật di truyền 
GRA - Grey relational analysis Phân tích quan hệ xám 
PSO - Particle swarm optimization Tối ưu hóa bầy đàn 
SA - Simulated annealing Mô phỏng ủ 
PCA - Principal component analysis Phân tích thành phần chính 
dof - degree of freedom Bậc tự do 
S/N - Signal to Noise ratio Tỷ số tín hiệu/nhiễu 
XRD – (X-Ray diffraction) Nhiễu xạ nhờ X - Ray 
EDX – (Energy-dispersive X-ray) Phổ tán xạ năng lượng tia X 
SEM - Scanning electron microscopy Kính hiển vi điện tử 
ANOVA - Analysis of variance Phân tích phương sai 
 PVD - Physical Vapor Deposition Phủ bay hơi vật lý 
CVD - Chemical Vapor Deposition Phủ bay hơi hóa học 
CNC - Computer Numerical Control Điều khiển bằng máy tính 
vii 
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU 
ton Thời gian phát xung 
tof Thời gian ngừng phát xung 
Wi Khối lượng phôi ban đầu 
Wf Khối lượng phôi sau gia công 
Ra Nhấp nhô bề mặt gia công 
t Thời gian thực hiện 1 thí nghiệm 
 Khối lượng riêng của phôi 
Ti Khối lượng điện cực ban đầu 
Tf Khối lượng điện cực sau gia công 
D Đường kính lỗ 
d Đường kính điện cực 
 d Lượng quá cắt 
ip Mật độ dòng điện 
Np Nồng độ bột 
ep Điện tích của hạt bột 
dp Đường kính hạt bột 
Ebr Điện trường đánh thủng sự cách điện của dung dịch điện môi khi có bột 
Ei Điện trường đánh thủng sự cách điện của dung dịch điện môi khi không 
có bột 
r Bán kính hạt bột 
 Độ nhớt của dung dịch điện môi 
p Hằng số điện môi của bột 
i Hằng số điện môi của dung dịch điện môi 
0 Hằng số điện môi chân không 
dp Đường kính hạt bột 
Nf Nồng độ bột sau gia công 
Ni Nồng độ bột ban đầu 
 Kích thước khe hở phóng điện 
1 Kích thước khe hở phóng điện khi không có bột 
viii 
2 Kích thước khe hở phóng điện khi có bột 
gp Khoảng cách giữa điện cực và hạt bột 
hp Chiều cao nhấp nhô 
S Diện tích bề mặt điện cực 
Wc Năng lượng của điện dung 
g/cm
3 
Thứ nguyên của khối lượng riêng 
V/m Thứ nguyên của cường độ điện trường 
%/Cm
2
 Thứ nguyên của mật độ dòng điện tạo bởi các hạt bột 
g/l Thứ nguyên của nồng độ hạt bột 
V Thứ nguyên của điện áp 
A Thứ nguyên của cường độ dòng điện 
s Thứ nguyên của thời gian 
HRC Thang đo độ cứng HRC 
HV Thang đo độ cứng HV 
ix 
DANH MỤC BẢNG BIỂU 
Bảng 2.1. Các điều kiện gia công bề mặt khuôn 37 
Bảng 2.2. Chiều dày của các lớp trong bề mặt khuôn dập 39 
Bảng 2.3. Độ cứng lớp bề mặt khuôn dập theo chiều sâu 40 
Bảng 2.4. Thành phần các nguyên tố trên bề mặt khuôn dập 41 
Bảng 2.5. Chỉ tiêu ảnh hưởng của nồng độ bột 48 
Bảng 2.6. Kết quả thực nghiệm MRR, TWR, Ra và độ cứng tế vi lớp bề mặt 
49 
Bảng 2.7. Kết quả thực nghiệm %C, Ti và Cu của lớp trắng 50 
Bảng 2.8. Kết quả sai lệch của y1,y2,y3 với giá trị thực nghiệm của Cu+ 62 
Bảng 2.9. Kết quả sai lệch của y1,y2,y3 với giá trị thực nghiệm của Cu- 65 
Bảng 2.10. Kết quả sai lệch của y1,y2,y3 với giá trị thực nghiệm của Gr+ 67 
Bảng 3.1. Mức của các thông số vào 74 
Bảng 3.2. Bậc tự do của m ... h. 
50÷52 
2,5 45x26x10 
SKD11 
Thuộc nhóm thép hợp kim cao, chậm gỉ, 
độ bền nhiệt và độ bền cơ học cao. Thép 
này dùng phổ biến để chế tạo những chi 
tiết chính xác, chịu tải va đập lớn, chịu 
mài mòn và chịu ăn mòn hoá học: khuôn 
dập nguội, dao cắt thép nguội,... 
58÷60 
SKT4 
Thuộc nhóm thép làm khuôn dập nóng cỡ 
lớn, hàm lượng niken cao nên khả năng 
chịu va đập tốt. Thường được dùng để chế 
tạo các khuôn rèn, khuôn máy búa,... 
36÷38 
Bảng 6. Ký hiệu tương đương thép SKD61 của các nước 
Tiêu chuẩn GB/Grade UNS OCT AISI DIN JIS 
Kí hiệu 4Cr5MoSiV1 T20813 4X5O1C H13 12344 SKD61 
Bảng 7. Thành phần của hóa học của thép SKD61 
Tỷ lệ các nguyên tố, % 
C Mn Si W Cr Mo V P S Ni Co 
0,38 0,4 1,00 - 5,15 1,4 0,8  0,03 0,01 - - 
Bảng 8. Các tính chất cơ, lí của thép SKD61 
Nhiệt độ 
0
C 
Khối lượng 
riêng 
kg/dm
3 
Nhiệt dung 
riêng 
J/kg.K 
Điện trở suất 
Ohm.mm
2
/m 
Môđul đàn 
hồi 
N/mm
2 
Độ dẫn 
nhiệt 
W/m.K 
20 7,80 460 0,52 215.10
3 
24,30 
500 7,64 550 0,86 176.10
3
 27,70 
600 7,6 590 0,96 165.10
3
 27,50 
Nhiệt độ hóa lỏng: 14540C 
158 
Bảng 9. Ký hiệu tương đương thép SKD11 của các nước 
Tiêu chuẩn TCVN OCT SAE JIS 
Kí hiệu 160 Cr12 Mo X12M D2 SKD11 
Bảng 10. Thành phần hoá học và tính chất cơ, lý của thép SKD11 
Tỷ lệ các nguyên tố, % 
C Mn Si Cr Va Mo Ni 
1,451,65 0,150,40 0,150,35 11,012,5 0,150,30 0,400,60 0,35 
Bảng 11. Các tính chất cơ, lí của thép SKD11 
Nhiệt độ 
0
C 
Khối lượng riêng 
kg/dm
3 
Nhiệt dung riêng 
J/kg.K 
Điện trở suất 
Ohm.mm
2
/m 
Môđul đàn 
hồi N/mm2 
Độ dẫn nhiệt 
W/m.K 
20 7,70 460 0.65 193.10
3 
40,9.10
3 
200 7,65 - - 188.10
3
 50,4.10
3
400 7,60 - - 173.10
3
 55,2.10
3
Nhiệt độ hóa lỏng: 1370-14000C 
Bảng 12. Ký hiệu tương đương thép SKT4 của các nước 
Tiêu 
chuẩn 
4659 TOCT 5950 ASTM A681 JIS G4404 DIN 17350 NF A35-590 GB/T1299 
Kí hiệu BH224/5 5XHM T61206 / L6 SKT4 55NiCrMoV6 55NiCrMoX7 CrWMn 
Bảng 13. Thành phần hoá học và tính chất cơ, lý của thép SKT4. 
Tỷ lệ các nguyên tố, % 
C Mn Si Cr Va Mo Ni 
0.50-0.60 0.60-0.90 0.10-0.40 0.80-1.20 0.05-0.15 0.35-0.55 1.50-1.80 
Bảng 14. Các tính chất cơ, lí của thép SKT4 
Nhiệt độ 
0
C 
Khối lượng 
riêng 
kg/dm
3 
Nhiệt dung 
riêng 
J/kg.K 
Điện trở suất 
Ohm.mm
2
/m 
Môđul đàn hồi 
N/mm
2 
Độ dẫn 
nhiệt 
W/m.K 
20 7,80 460 0,30 215.10
3 
36,0 
500 7,64 550 0,71 176.10
3
 36,8 
600 7,60 590 0,84 165.10
3
 36,0 
Nhiệt độ hóa lỏng: 1450-15100C 
159 
Bảng 15. Năng suất bóc tách vật liệu (MRR) 
TN0 
I II III 
Khối lượng phôi 
(g) 
MRR 
(mm3/phút) 
Khối lượng phôi 
(g) 
MRR 
(mm3/phút) 
Khối lượng phôi 
(g) MRR 
(mm3/phút) 
Trước Sau Trước Sau Trước Sau 
1 93,431 91,863 10,038 94,725 93,122 10,262 94,261 92,518 11,159 
2 93,696 92,293 5,988 94,892 92,867 8,643 93,71 91,396 9,876 
3 93,996 93,488 3,252 94,299 93,867 2,766 96,016 95,479 3,438 
4 94,851 93,323 9,782 93,763 92,168 10,211 93,77 92,095 10,723 
5 94,001 92,059 12,433 94,228 91,997 14,283 93,728 91,198 16,197 
6 94,877 94,84 0,158 93,618 93,609 0,036 89,319 89,302 0,073 
7 93,178 88,074 38,442 94,451 88,578 37,599 94,392 88,713 36,357 
8 95,084 90,067 21,413 93,977 88,448 23,598 92,666 86,641 25,715 
9 83,278 80,259 38,656 91,61 88,172 44,02 93,465 90,821 33,854 
10 81,688 77,359 18,476 82,278 77,689 19,586 82,231 77,877 18,583 
11 81,898 80,892 4,294 81,722 80,779 4,025 77,849 77,087 3,252 
12 82,229 80,578 9,609 81,598 78,879 17,407 82,367 79,794 16,472 
13 82,178 80,543 10,467 82,322 80,699 10,391 81,95 80,237 10,967 
14 81,729 81,702 0,173 82,603 82,492 0,355 81,876 81,741 0,432 
15 76,507 73,872 16,869 82,28 78,102 26,748 81,533 77,298 27,113 
16 82,288 81,138 12,271 82,463 77,763 30,09 81,986 77,41 29,296 
17 80,17 70,954 59,001 82,464 77,578 62,561 79,57 70,597 57,446 
18 81,858 77,857 17,076 81,736 77,814 16,739 81,927 77,789 17,661 
19 93,414 93,109 1,302 90,13 89,896 0,999 89,789 89,448 1,455 
20 89,278 86,247 19,405 88,681 85,408 20,954 91,344 87,927 21,876 
21 93,271 92,333 4,003 91,366 90,205 4,955 90,824 89,848 4,163 
22 90,659 90,634 0,16 89,763 89,714 0,209 89,641 89,588 0,226 
23 88,597 87,631 6,184 88,9 87,861 6,652 89,285 88,112 7,51 
24 93,436 90,26 20,333 89,505 86,57 18,79 90,277 87,165 19,923 
25 88,99 87,241 11,197 88,191 86,544 10,544 91,175 89,581 10,205 
26 90,784 84,47 26,079 90,465 84,578 25,126 88,774 82,517 26,705 
27 88,668 75,9 54,494 93,413 84,964 54,091 89,476 80,964 54,494 
* Thời gian gia công: 20 phút/thí nghiệm 
160 
Bảng 16. Lượng mòn điện cực (TWR) 
TN0 
I II III 
Điện cực 
(g) 
TWR 
(mm3/phút) 
Điện cực 
(g) 
TWR 
(mm3/phút) 
Điện cực 
(g) 
TWR 
(mm3/phút) 
Trước Sau Trước Sau Trước Sau 
1 122,681 122,365 1,767 125,38 125,065 1,762 123,391 122,976 2,321 
2 122,463 122,264 0,742 124,252 123,524 2,714 122,611 121,92 2,576 
3 127,21 126,957 1,415 127,098 126,866 1,298 125,817 125,5 1,773 
4 123,476 122,708 4,295 120,516 119,723 4,435 121,573 120,76 4,547 
5 122,246 121,508 4,128 123,524 122,702 4,597 122,312 121,531 4,368 
6 126,957 126,934 0,086 126,866 126,858 0,028 124,836 124,823 0,048 
7 27,021 26,57 11,897 25,595 25,082 11,502 27,118 26,623 11,099 
8 26,881 26,256 9,342 26,688 26,002 10,254 25,539 24,856 10,209 
9 26,093 25,657 19,552 26,267 25,832 19,507 24,746 24,304 19,821 
10 122,027 121,618 1,525 124,418 123,806 2,282 127,352 126,756 2,222 
11 123,455 123,104 1,309 126,734 126,405 1,227 124,575 124,306 1,003 
12 113,952 113,278 3,427 123,363 122,71 3,652 114,475 113,831 3,602 
13 121,618 121,346 1,521 123,806 123,405 2,243 123,034 122,5 2,987 
14 123,104 123,09 0,078 126,405 126,362 0,12 125,714 125,643 0,199 
15 122,702 122,531 0,956 123,09 122,816 1,532 125,301 124,944 1,997 
16 26,315 26,181 5,007 26,799 26,442 8,004 25,974 25,559 9,305 
17 26,092 25,433 14,776 25,793 25,471 14,439 25,923 25,633 13,004 
18 26,422 26,017 6,054 27,557 27,197 5,381 26,792 26,455 5,037 
19 126,09 125,947 0,533 124,987 124,871 0,433 124,01 123,797 0,794 
20 122,117 121,197 5,145 126,169 125,272 5,017 125,153 124,246 5,073 
21 123,596 122,915 2,539 126,67 125,795 3,262 124,435 123,656 2,905 
22 123,288 123,268 0,112 124,406 124,318 0,328 125,071 124,966 0,391 
23 125,947 125,187 4,251 125,153 124,29 4,827 124,935 124,029 5,067 
24 122,915 122,209 3,949 125,795 124,93 4,838 123,047 122,251 4,452 
25 25,421 25,219 4,529 26,309 26,109 4,484 25,763 25,558 4,596 
26 26,549 25,819 10,56 26,361 25,854 7,578 25,618 25,017 8,984 
27 27,238 26,443 11,883 26,098 25,395 15,762 26,607 25,889 16,099 
* Thời gian gia công: 20 phút/thí nghiệm 
161 
Bảng 17. Độ nhám bề mặt gia công (Ra) 
TT Phôi 
Điện 
cực 
Phân 
cực 
ton 
(µs) 
I 
(A) 
tof 
(µs) 
Nồng 
độ 
bột 
(g/l) 
Ra(m) 
Ra-I Ra-II Ra-III 
1 SKD61 Cu - 5 8 38 0 3,56 3,12 3,36 
2 SKD61 Cu + 10 4 57 10 2,96 3,30 3,38 
3 SKD61 Cu -* 20 6 85 20 2,46 2,61 2,60 
4 SKD61 Cu* + 10 6 85 0 3,72 3,55 3,37 
5 SKD61 Cu* -* 20 8 38 10 3,55 3,64 3,63 
6 SKD61 Cu* - 5 4 57 20 1,43 1,33 1,60 
7 SKD61 Gr -* 20 4 57 0 4,60 4,86 4,89 
8 SKD61 Gr - 5 6 85 10 3,24 3,29 3,18 
9 SKD61 Gr + 10 8 38 20 4,29 4,42 4,35 
10 SKD11 Cu + 20 4 85 0 4,27 4,08 4,12 
11 SKD11 Cu -* 5 6 38 10 2,11 2,17 1,86 
12 SKD11 Cu - 10 8 57 20 3,03 3,26 3,30 
13 SKD11 Cu* -* 5 8 57 0 3,33 3,36 3,37 
14 SKD11 Cu* - 10 4 85 10 1,92 1,96 2,24 
15 SKD11 Cu* + 20 6 38 20 4,37 4,69 4,65 
16 SKD11 Gr - 10 6 38 0 4,65 4,69 4,37 
17 SKD11 Gr + 20 8 57 10 4,36 4,45 4,54 
18 SKD11 Gr -* 5 4 85 20 2,70 2,81 2,72 
19 SKT4 Cu -* 10 6 57 0 2,45 2,58 2,61 
20 SKT4 Cu - 20 8 85 10 4,33 4,53 4,08 
21 SKT4 Cu + 5 4 38 20 2,36 2,75 2,28 
22 SKT4 Cu* - 20 4 38 0 2,09 2,44 2,24 
23 SKT4 Cu* + 5 6 57 10 2,72 2,88 3,07 
24 SKT4 Cu* -* 10 8 85 20 3,65 3,32 3,53 
25 SKT4 Gr + 5 8 85 0 3,25 3,15 3,30 
26 SKT4 Gr -* 10 4 38 10 3,30 3,23 3,18 
27 SKT4 Gr - 20 6 57 20 5,55 5,96 5,45 
162 
Bảng 18. Độ cứng lớp trắng của bề mặt gia công (HV) 
TT HV-I HV-II HV-III HV-IV HV-V 
1 523,8 452,7 541,9 532,7 482,4 
2 680,9 660,2 670,8 680,9 602 
3 580,9 541,9 613 580,9 591,3 
4 541,7 500,3 432,1 502,3 507,0 
5 846,6 741,7 932,7 813,3 810,3 
6 641,7 673 626,8 641,7 566 
7 551,2 532,7 541,9 572,8 524,3 
8 756,8 756,8 713 788,4 727,1 
9 612,5 634,2 598,7 612,5 673,0 
10 485,7 524,3 541,7 506,6 490,3 
11 602 532,7 804,9 685,8 772,3 
12 647,9 660,2 665,8 647,9 699,2 
13 560,9 513 515,1 541,9 599,2 
14 685,8 741,8 602,3 741,8 624,3 
15 660,7 602 664,9 706,6 641,7 
16 438,9 467,2 491,3 480,9 470,8 
17 905,8 977,7 870 938,1 846,6 
18 685,8 713 672,8 660,2 685,8 
19 547,9 515,1 547,9 544,3 498,4 
20 560,9 570,8 727,1 591,3 672,8 
21 660,2 591,3 660,2 685,8 560,9 
22 460,9 523,8 438,9 474,7 441,9 
23 532,7 523,8 523,6 580,9 560,9 
24 570,8 610 624,3 591,3 672,8 
25 404,5 453,7 497,7 418,3 453,0 
26 727,1 699,2 685,8 613,2 680,8 
27 891,1 803,2 724,4 953 791,6 
* Đo bằng thang đo HV với 5 vị trí như hình 8 Phần phụ lục 
163 
164 
165 
166 
167 
Hình 1. Máy xung CNC- AG40L. 
a) Cánh khuấy b) Động cơ khuấy c) Bơm dung môi d) Nam châm vĩnh cửu 
Hình 2. Thiết bị trong bình khuấy. 
168 
Hình 3. Cân chính xác. 
Hình 4. Máy đo độ nhám bề mặt SJ301. 
169 
Hình 5. Máy kiểm tra độ cứng lớp phủ. 
Hình 6. Thực nghiệm. 
170 
Hình 7. Máy dập thử nghiệm. 
Hình 8. Vị trí đo độ cứng lớp bề mặt. 
171 
210-1-2
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Standardized Residual
P
e
rc
e
n
t
Normal Probability Plot
(response is Means)
a) So sánh với phân bố chuẩn 
6050403020100
2
1
0
-1
-2
Fitted Value
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Fits
(response is Means)
b) Sự phân bố số dư 
210-1-2
7
6
5
4
3
2
1
0
Standardized Residual
Fr
e
q
u
e
n
c
y
Histogram
(response is Means)
c) Tần suất xuất hiện 
2624222018161412108642
2
1
0
-1
-2
Observation Order
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Order
(response is Means)
d) Số dư của các thí nghiệm 
Hình 9. Đồ thị số dư cho MRR . 
210-1-2
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Standardized Residual
P
e
rc
e
n
t
Normal Probability Plot
(response is SN ratios)
a) So sánh với phân bố chuẩn 
403020100-10-20
2
1
0
-1
-2
Fitted Value
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Fits
(response is SN ratios)
b) Sự phân bố số dư 
2.01.51.00.50.0-0.5-1.0-1.5
6
5
4
3
2
1
0
Standardized Residual
Fr
e
q
u
e
n
c
y
Histogram
(response is SN ratios)
c) Tần suất xuất hiện 
2624222018161412108642
2
1
0
-1
-2
Observation Order
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Order
(response is SN ratios)
d) Số dư của các thí nghiệm 
Hình 10. Đồ thị số dư cho tỷ số S/N của MRR. 
172 
2. Kiểm tra độ tin cậy của dữ liệu khảo sát 
3210-1-2-3
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Standardized Residual
P
e
rc
e
n
t
Normal Probability Plot
(response is Means)
a) So sánh với phân bố chuẩn 
20151050
2
1
0
-1
-2
Fitted Value
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Fits
(response is Means)
b) Sự phân bố số dư 
210-1-2
7
6
5
4
3
2
1
0
Standardized Residual
Fr
e
q
u
e
n
c
y
Histogram
(response is Means)
c) Tần suất xuất hiện 
2624222018161412108642
2
1
0
-1
-2
Observation Order
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Order
(response is Means)
d) Số dư của các thí nghiệm 
Hình 11. Đồ thị số dư cho WT R . 
210-1-2
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Standardized Residual
P
e
rc
e
n
t
Normal Probability Plot
(response is SN ratios)
a) So sánh với phân bố chuẩn 
20100-10-20-30
2
1
0
-1
-2
Fitted Value
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Fits
(response is SN ratios)
a) Sự phân bố số dư 
2.01.51.00.50.0-0.5-1.0-1.5
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Standardized Residual
Fr
e
q
u
e
n
c
y
Histogram
(response is SN ratios)
c) Tần suất xuất hiện 
2624222018161412108642
2
1
0
-1
-2
Observation Order
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Order
(response is SN ratios)
d) Số dư của các thí nghiệm 
Hình 12. Đồ thị số dư cho tỷ số S/N của TWR. 
173 
3210-1-2-3
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Standardized Residual
P
e
rc
e
n
t
Normal Probability Plot
(response is Means)
a) So sánh với phân bố chuẩn 
54321
2
1
0
-1
-2
Fitted Value
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Fits
(response is Means)
b) Sự phân bố số dư 
210-1-2
6
5
4
3
2
1
0
Standardized Residual
Fr
e
q
u
e
n
c
y
Histogram
(response is Means)
c) Tần suất xuất hiện 
2624222018161412108642
2
1
0
-1
-2
Observation Order
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Order
(response is Means)
d) Số dư của các thí nghiệm 
Hình 13. Đồ thị số dư cho aR . 
3210-1-2-3
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Standardized Residual
P
e
rc
e
n
t
Normal Probability Plot
(response is SN ratios)
a) So sánh với phân bố chuẩn 
-5.0-7.5-10.0-12.5-15.0
2
1
0
-1
-2
Fitted Value
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Fits
(response is SN ratios)
b) Sự phân bố số dư 
1.51.00.50.0-0.5-1.0-1.5-2.0
6
5
4
3
2
1
0
Standardized Residual
Fr
e
q
u
e
n
c
y
Histogram
(response is SN ratios)
c) Tần suất xuất hiện 
2624222018161412108642
2
1
0
-1
-2
Observation Order
S
ta
n
d
a
rd
iz
e
d
 R
e
s
id
u
a
l
Versus Order
(response is SN ratios)
d) Số dư của các thí nghiệm 
Hình 14. Đồ thị số dư tỷ số S/N của Ra. 
174 
100500-50-100
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Residual
P
e
rc
e
n
t
Normal Probability Plot
(response is Means)
a) So sánh với phân bố chuẩn 
900800700600500
100
50
0
-50
-100
Fitted Value
R
e
s
id
u
a
l
Versus Fits
(response is Means)
b) Sự phân bố số dư 
80400-40-80
12
10
8
6
4
2
0
Residual
Fr
e
q
u
e
n
c
y
Histogram
(response is Means)
c) Tần suất xuất hiện 
2624222018161412108642
100
50
0
-50
-100
Observation Order
R
e
s
id
u
a
l
Versus Order
(response is Means)
 d) Số dư của các thí nghiệm 
Hình 15. Sơ đồ số dư cho giá trị HV . 
1.00.50.0-0.5-1.0-1.5
99
95
90
80
70
60
50
40
30
20
10
5
1
Residual
P
e
rc
e
n
t
Normal Probability Plot
(response is SN ratios)
a) So sánh với phân bố chuẩn 
59585756555453
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
Fitted Value
R
e
s
id
u
a
l
Versus Fits
(response is SN ratios)
b) Sự phân bố số dư 
1.20.60.0-0.6-1.2
14
12
10
8
6
4
2
0
Residual
Fr
e
q
u
e
n
c
y
Histogram
(response is SN ratios)
c) Tần suất xuất hiện 
2624222018161412108642
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
Observation Order
R
e
s
id
u
a
l
Versus Order
(response is SN ratios)
d) Số dư của các thí nghiệm 
Hình 16. Sơ đồ số dư cho tỷ số S/N của HV.