Thiết kế chế tạo mô hình máy phay CNC điều khiển hai trục

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHAY CNC ĐIỀU KHIỂN HAI TRỤC Đà Nẵng - 2009 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHAY CNC ĐIỀU KHIỂN HAI TRỤC Sinh viên thực : Phùng Văn Duy Đào Phú Khánh Lớp : 04C1B Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Văn Yến ThS Nguyễn Đắc Lực Giáo viên duyệt : Đà Nẵng – 2009 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘ CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Lớp Khóa Giáo viên hướng dẫn : : : Phùng Văn Duy Đào Phú Khánh 04C1B 2004-2009 TS Nguyễn Văn Yến ThS Nguyễn Đắc Lực Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Các số liệu ban đầu Căn theo số liệu máy chuẩn máy phay điều khiển số PC MILL 155 để tính tốn thiết kế máy phay CNC 2D thiết kế chế tạo mơ hình để mơ q trình hoạt động Nội dung tính tốn thiết kế thiết minh - Phần 1: Các vấn đề chung máy CNC đặc điểm kinh tế kỹ thuật - Phần 2: Thiết kế phần truyền động máy phay - Phần 3: Thiết kế hệ thống dẫn động tang dao - Phần 4: Cơ cấu gá kẹp phôi - Phần 5: Sử dụng, bảo quản vận hành máy - Phần 6: Lập trình gia cơng Các vẽ thiết kế Mơ hình máy phay CNC 2D Cán hướng dẫn Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành nhiệm vụ : : : Th.S Nguyễn Đắc Lực / 2009 / 2009 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thông qua môn Ngày tháng năm 2009 Tổ trưởng môn Chủ tịch hội đồng Cán hướng dẫn Ngày tháng năm 2009 Sinh viên hoàn thành nộp tồn đồ án cho mơn Ngày tháng năm 2009 Ngày tháng năm 2009 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian dài, ngành khí tập trung nghiên cứu để giải vấn đề tự động hóa xí nghiệp có quy mơ sản xuất lớn (hàng loạt hàng khối) Nhưng thực tế, xí nghiệp máy có quy mơ sản xuất hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ lại phổ biến Việt Nam Do đó, địi hỏi xí nghiệp phải nâng cao hiệu sản xuất suất lao động; dẫn tới vấn đề nghiên cứu triển khai kỹ thuật tự động có tính linh hoạt cao dây chuyền sản xuất Máy công cụ - trung tâm gia công điều khiển chương trình số kỹ thuật vi xử lý CNC - sử dụng sản xuất hàng loạt vừa hàng loạt nhỏ tạo điều kiện linh hoạt hoá tự động hoá dây chuyền gia công Đồng thời làm thay đổi phương pháp nội dung chuẩn bị cho sản xuất Trong năm gần máy NC CNC nhập vào Việt Nam hoạt động số nhà máy, viện nghiên cứu công ty liên doanh Cũng nên việc nghiên cứu, chế tạo máy CNC nhiều nhà kỹ thuật, kỹ sư Việt Nam theo đuổi Để tổng kết lại kiến thức học để làm quen với công việc thiết kế người cán kỹ thuật ngành khí sau Em nhận đề tài "Thiết kế máy phay CNC 2D“ dựa máy chuẩn PC MILL155 Vì lần đầu làm quen với công việc thiết kế tổng thể, hướng dẫn thầy Nguyễn Đắc Lực không tránh khỏi bỡ ngỡ Hơn nữa, tài liệu phục vụ cho cơng việc thiết kế cịn q ít, thời gian thực đề tài không nhiều, khả cịn hạn chế nên q trình thiết kế khơng tránh khỏi thiếu sót Nên mong giúp đỡ bảo thầy cô Sau thời gian tháng làm đề tài tốt nghiệp nổ lực thân hướng dẫn thầy Nguyễn Đắc Lực, thầy cô giáo giúp đỡ bạn sinh viên khác khoa em hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp thời gian qui định Một lần cho phép em gởi đến quí thầy bạn lịng biết ơn sâu Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2003 Sinh viên thực Đào Phú Khánh Phùng Văn Duy LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mô hình máy phay CNC điều khiển hai trục MỤC LỤC MỤC LỤC Phần CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY CNC .5 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - KỸ THUẬT Chương ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY CNC 1.1 1.2 1.3 1.4 Khái niệm điều khiển điều khiển số Khái niệm Phân loại hệ thống điều khiển máy công cụ Điều khiển theo kiểu truyền thống .5 Điều khiển số 2.1 2.2 2.3 Quá trình phát triển máy CNC .8 Quá trình phát triển Thực trạng ứng dụng máy CNC Việt Nam 11 Sự giống khác máy phay truyền thống máy phay CNC 11 Các hệ điều khiển số dạng điều khiển số 13 3.1 Các hệ điều khiển số 13 3.2 Các dạng điều khiển máy 15 4.1 4.2 4.3 Hệ tọa độ máy CNC điểm chuẩn 18 Hệ tọa độ máy CNC 18 Hệ tọa độ loại máy phay 19 Các điểm gốc điểm chuẩn 19 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 Những khái niệm lập trình gia cơng máy CNC 20 Quĩ đạo gia công .20 Cách ghi kích thước chi tiết 21 Lập trình cho máy công cụ CNC 22 Các phương pháp lập trình cho hệ điều khiển 24 Chương trình chương trình 27 6.1 6.2 6.3 Quy trình cơng nghệ, chủng loại tính cơng nghệ chi tiết 27 Đặc điểm qui trình công nghệ gia công máy CNC 27 Chọn chủng loại chi tiết gia công máy CNC 28 Yêu cầu công nghệ chi tiết 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Phương pháp thực nguyên công máy CNC .29 7.1 Phân loại nguyên công máy CNC .29 7.2 Các nguyên công phay .30 Chương CƠ SỞ TỰ ĐỘNG CỦA MÁY CNC .34 1.1 1.2 1.3 Hệ thống đo chuyển vị máy công cụ CNC 34 Hệ thống đo theo kiểu quang học .34 Hệ thống đo chuyển vị theo số đo tuyệt đối .35 Nguyên tắc cảm ứng 35 Hệ thống tự động điều chỉnh vị trí 36 2.1 Điều khiển vị trí thước mã mã góc 36 2.2 Điều khiển vị trí số với hệ thống đo dịch chuyển gia số 37 2.3 Điều khiển vị trí số nhờ hệ thống đo dịch chuyển tương tự có tính chất chu kỳ 37 Bộ so sánh .38 3.1 Bộ so sánh kiểu gia số 38 3.2 Bộ so sánh kiểu tuyệt đối 38 Đo máy CNC .38 4.1 Đo chi tiết máy máy CNC 38 4.2 Đo dao máy CNC 39 Chương CÁC ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - KỸ THUẬT 40 Phần THIẾT KẾ PHẦN TRUYỀN ĐỘNG CỦA MÁY PHAY 42 Chương THÔNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH VÀ SƠ LƯỢC MÁY CHUẨN PC MILL-155 42 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Thông số kỹ thuật máy PC MILL- 155 42 Vùng làm việc (Working area) 42 Bàn máy (Milling table) 42 Hộp tốc độ (Milling spindle drive) 42 Hộp chạy dao (Feed drive) 42 Hệ thống dao cụ (Tool System) .43 Sơ lược máy chuẩn 43 Chương HIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY 44 Vận tốc cắt lượng chạy dao giới hạn 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Thiết kế đường truyền tốc độ 46 2.1 Chọn động biến tầng 46 2.2 Thiết kế động học truyền đai .47 3.1 3.2 3.3 3.4 Thiết kế đường truyền chạy dao .47 Vài nét truyền động bước 47 Đặc điểm yêu cầu kỹ thuật đường truyền chạy dao 48 Tính tốn thiết kế đường truyền động chạy dao (Sử dụng động bước) .48 Tính chọn cơng suất động chạy dao ( Động bước) .50 Chương THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC TOÀN MÁY 51 Xác định chế độ làm việc giới hạn 51 1.2 Chế độ cắt cực đại: 51 2.1 2.2 2.3 Xác định lực tác dụng gia công 52 Lực cắt 52 Thành phần lực cắt (Hình2.8) 52 Các phương pháp xác định thành phần lực 53 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Thiết kế động lực học đường truyền tốc độ trục 55 Chọn loại đai 55 Xác định đường kính bánh đai 56 Khoảng cách trục A chiều dài đai 56 Xác định tiết diện đai 56 Xác định chiều rộng B bánh đai .56 Tính lực căng lực tác dụng lên trục .57 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 Thiết kế động lực học đường truyền chạy dao 57 Thiết kế truyền bánh trụ-răng thẳng cấp nhanh 57 Thiết kế truyền trụ thẳng cấp chậm .62 Tính tốn thiết kế trục then 67 Thiết kế truyền vítme- đai ốc bi 79 Thiết kế gối đỡ trục 85 Chương CÁC CƠ CẤU ĐẶC BIỆT CỦA MÁY 90 Cơ cấu cấp thay dụng cụ 90 Cơ cấu gá kẹp phôi (Đồ gá) 91 2.1 Phân tích dạng cấu sinh lực 91 2.2 Tính tốn sơ hệ thống sinh lực khí nén .93 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Hình4.4: Sơ đồ hệ thống kẹp chặt khí nén .93 Phần SỬ DỤNG BẢO QUẢN VẬN HÀNH MÁY 95 1.1 1.2 1.3 Sử dụng chế độ truy nhập liệu 95 Sử dụng 95 Các chế độ vận hành máy 96 Các chế độ truy nhập liệu .97 2.1 2.2 2.3 Bảo quản máy 98 Đặt máy 98 Sửa chữa máy 99 Nội dung hệ thống sửa chữa dự phòng theo kế hoạch 101 Bôi trơn máy 104 Phần LẬP CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG 106 Cấu trúc chương trình NC 106 Lập trình gia cơng máy tay .106 Các chức dịch chuyển chu trình 108 3.1 Các chức dịch chuyển .108 3.2 Các chu trình .111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Phần CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY CNC ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - KỸ THUẬT Chương ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY CNC Khái niệm điều khiển điều khiển số 1.1 Khái niệm Điều khiển phương pháp hiệu chỉnh dòng từ nguồn cấu chấp hành qui trình cơng nghệ để đạt kết mong muốn 1.2 Phân loại hệ thống điều khiển máy công cụ Người ta chia hệ thống điều khiển máy công cụ thành hai loại: − Điều khiển theo kiểu truyền thống − Điều khiển số 1.3 Điều khiển theo kiểu truyền thống Hệ thống điều khiển (HTĐK) theo kiểu gồm: điều khiển cam, điều khiển theo quảng đường, điều khiển theo thời gian, điều khiển theo chu kì, Nhìn chung loại điều khiển có chung đặc điểm sau đây: − Điều khiển máy có tham gia phần lớn người vận hành từ khâu cấp phôi, gá phôi, hiệu chỉnh dụng cụ khâu kiểm tra sản phẩm − Các thao tác HTĐK thường khó thay đổi (chính xác khơng thay đổi được) Do vậy, khơng thích ứng với thay đổi sản phẩm − Nếu khơng có tham gia người vận hành cấu máy thực chu trình làm việc liên tục máy tự động Với loại máy không thay đổi muốn thay đổi phức tạp Do vậy, khuynh hướng phát triển chung người ta muốn có HTĐK mà dễ dàng thích nghi với thay đổi sản phẩm Nhìn chung, HTĐK theo kiểu truyền thống lúc cải thiện tuỳ theo mức độ khí hố, tự động hố nhà máy sản chưa thực đáp ứng nhu cầu thực tế 1.4 Điều khiển số 1.4.1 Bản chất điều khiển số Khi gia công máy cơng cụ chi tiết dụng cắt thực chuyển động tương Những chuyển động lặp lặp lại nhiều lần gia công chi tiết gọi chu kỳ gia công LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Có nhiều máy làm việc tốt khơng cần đặt lên móng, khơng cần phải dùng bulông để siết chặt máy Nhưng làm việc với điều kiện thế, máy chóng độ xác ban đầu hao mịn nhanh, cần phải thường xuyên kiểm tra lại máy Vì người ta thường đặt máy móng kẹp chặt, để làm tăng độ cứng vững độ chịu rung máy Yêu cầu nơi đặt máy: − Nhiệt độ trung bình 18 ÷ 350C − Độ ẩm trung bình 40 ü ÷70% Để tăng đảm bảo đạt yêu cầu có độ rung ổn định, bề mặt lắp đặt khu vực lắp đặt máy cần đáp ứng yêu cầu sau đây: Khu vực lắp máy phải tuân theo nguyên tắc xây dựng để trường hợp rò rỉ dầu (dầu thuỷ lực dầu bơi trơn) môi trường không bị ô nhiễm Khi máy làm việc gây rung động do vật thể gần máy rung động theo (đặc biệt máy làm việc với tốc độ cao, cắt lực cắt khơng cân bằng) Do phải ý đến vật thể đặt gần máy để tránh gây tượng cộng hưởng Không gian làm việc có ánh sáng tốt tạo điều kiện thuận lợi cho thao tác với máy Và tăng cường chất lượng cơng việc độ an tồn làm việc Tiếng ồn vấn đề quan trọng, làm giảm chất lượng công việc thực Chất lượng làm việc mang lại hồ hợp với tình hoạt động Một người làm việc giỏi với máy tức thực xác chương trình giám sát tốt hoạt động máy Nó cải thiện ta dùng tường cách ly âm Những nguồn nhiệt với nhiệt độ không gần máy ảnh hưởng chất lượng nơi làm việc hoạt động máy Nếu cần thiết, biện pháp bảo vệ thích hợp phải thực 2.2 Sửa chữa máy Sau thời gian làm việc chi tiết máy bị mịn, đó, làm giảm chất lượng gia công, giảm suất làm tăng mức tiêu thụ lượng, chí có dẫn đến hư hỏng bất ngờ, gãy chi tiết máy Để làm chậm lại trình bị hao mịn, đảm bảo trạng thái làm việc bình thường ngăn ngừa hư hỏng bất thường, cần phải tiến hành sửa chữa máy theo kế hoạch khoảng thời gian định Tất biện pháp tổ chức kỹ thuật nhằm để ngăn ngừa hư hỏng sửa chữa máy, bao gồm hệ thống gọi " Hệ thống sửa chữa dự phòng theo kế hoạch" 99 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Hệ thống sửa chữa dự phòng theo kế hoạch hệ thống bao gồm hàng loạt vấn đề tổ chức kỹ thuật để thực toàn biện pháp chăm sóc, kiểm tra sửa chữa thiết bị, nhằm làm chậm lại q trình hao mịn, nâng cao thời gian phục vụ máy, ngăn ngừa hư hỏng bất thường, giữ gìn thiết bị trạng thái xác cố định, giảm đến mức tối thiểu chi phí sửa chữa máy Tóm lại, hệ thống sửa chữa dự phòng theo kế hoạch nhằm làm để sử dụng máy có hiệu đảm bảo suất máy cao Hệ thống sửa chữa dự phòng theo kế hoạch đòi hỏi theo dõi nghiên cứu thường xun q trình hao mịn máy Trên sở đó, xác định nhân tố làm cho máy chóng mịn, gây hư hỏng bất thường để lập nên kế hoạch sửa chữa phịng ngừa thích hợp Yếu tố ảnh hưởng đến độ hao mòn máy, trước tiên tải trọng chế độ làm việc máy Ngồi ra, cịn hai nhân tố ảnh hưởng đến mức độ hình thành trình hao mịn là: − Chế độ bơi trơn sử dụng thích hợp − Sửa chữa máy tiến hành khoảng thời gian thích hợp Độ mịn máy khơng phải có mức độ suốt thời gian sử dụng mà thay đổi theo thời gian (Hình5.2) Và đặc trưng đồ thị sau đây: Độ mòn a t1 b t2 t T Hình 1-2 Độ mịn máy − Đường (1) hình vẽ biểu thị độ mịn tự nhiên máy theo thời gian sử dụng Khi bắt đầu sử dụng, độ mòn máy tăng nhanh (tương ứng với đoạn a), chỗ khơng bề mặt chi tiết bị mịn nhanh để hình thành bề mặt trượt ổn định Thời gian độ mòn tạo thành chậm tăng lên từ từ 100 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục khoảng thời gian dài (đoạn b) khoảng thời gian làm việc bình thường máy Sau đoạn (b) đến lúc độ mòn tăng nhanh, chi tiết bị hao mịn đến giới hạn khơng thể làm việc tốt, hư hỏng nặng − Đường (2) đặc trưng cho độ mòn máy trường hợp khơng bình thường, thí dụ bơi trơn khơng đầy đủ, chất bẩn vào bề mặt ma sát thời điểm t1, độ mịn khơng bình thường bắt đầu hình thành Nếu thời điểm t1 tiến hành kiểm tra, phát nguyên nhân gây mòn tiến hành sửa chữa, khắc phục, độ mịn máy tiến triển theo đường (3), tương tự độ mòn tự nhiên máy Từ đồ thị ta thấy cần thiết việc sửa chữa theo kế hoạch nhằm nâng cao tuổi thọ T máy 2.3 Nội dung hệ thống sửa chữa dự phịng theo kế hoạch Cơng tác bảo quản máy móc, thiết bị thực tế phân thành lĩnh vực − Bảo dưỡng thường ngày: bao gồm việc giữ sạch, cho dầu sử dụng theo quy định thuyết minh máy Công việc công nhân đứng máy đảm nhận Ở nhà máy lớn công việc bôi trơn, thay dầu mỡ cho máy công nhân bảo quản máy thực − Công việc sửa chữa: bao gồm công việc kiểm tra, điều chỉnh, sửa chữa máy thay chi tiết theo lịch trình Trong hệ thống sửa chữa dự phòng theo kế hoạch đề cập đến vấn đề liên quan Nó có nội dung chủ yếu sau: 2.3.2 Kiểm tra định kỳ theo kế hoạch Trạng thái máy thiết bị thường xuyên kiểm tra hai lần sửa chữa hình thức sau: − Kiểm tra máy hàng ngày nhằm phát hiện, khắc phục thiếu sót nhỏ, bất thường xảy trình sản xuất, nhằm ngăn ngừa gãy vỡ chi tiết giảm chi phí sửa chữa Đi đôi với việc sửa chữa hư hỏng nhỏ nói trên, việc kiểm tra máy hàng ngày cần phát hư hỏng lớn hơn, sửa ngay; phát hư hỏng cần phải sửa chữa gấp để báo cho đội trưởng đội sửa chữa biết Công việc kiểm tra máy hàng ngày công nhân trực máy (hoặc công nhân đứng máy) đảm nhận Việc sửa chữa tiến hành thời gian ăn trưa khoảng thời gian ca làm việc − Kiểm tra kết cấu định nhằm xác định trạng thái khả làm việc chi tiết phận máy dễ dàng sờ đến mà không cần phải tháo máy 101 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục tháo phận Khi tiến hành kiểm tra kết cấu, cần phải hỏi công nhân đứng máy tình hình làm việc phận máy Ở phận chi tiết sờ đến, phải xác định độ rơ, độ mòn khả làm việc chúng Những hư hỏng, thiếu sót chi tiết kiểm tra, cần ghi đầy đủ vào phiếu kiểm tra Những hư hỏng nhỏ, sửa chỗ Khi kiểm tra phải tiến hành lau, rữa hệ thống dầu, hệ thống làm nguội, kiểm soát hệ thống điện vẽ sơ đồ chi tiết cần thay sau Nhờ tiến hành kiểm tra kết cấu, việc xác định mức độ sửa chữa khối lượng chi tiết cần thay cho lần sửa chữa tới xác Cơng việc kiểm tra kết cấu định kỳ đội sửa chữa phân xưởng hay phịng điện đảm nhận Cơng nhân đội sửa chữa tiến hành công việc theo dẫn phiếu kiểm tra lập nên − Kiểm tra độ xác định kỳ nhằm xác định dung sai kích thước chuyển động chi tiết máy có chuyển động tương dụng cụ đo cần thiết, sở tiêu chuẩn kiểm nghiệm độ xác Cơng nhân kiểm tra tiến hành sửa chữa hư hỏng nhỏ, liên quan đến độ xác, với mức độ thực dụng cụ đơn giản (điều chỉnh trục chính, điều chỉnh phận máy ) Kết kiểm tra cần ghi vào phiếu kiểm tra độ xác, sở xác định khả làm việc máy Thí dụ: tổng hiệu số trị số đo kiểm tra sai số cho phép lớn quy định lý lịch máy chưa đến 0,7 mm máy tiếp tục sử dụng mà khơng cần thực hình thức sửa chữa liên quan đến độ xác Nếu tổng hiệu số nằm khoảng giới hạn từ 0,7 ÷ 0,9 mm máy cần phải tiến hành sửa chữa nhỏ Nếu tổng hiệu số có từ 0,9 ÷ 1,2 mm phải sửa chữa vừa, tổng hiệu số vượt 1,2 mm phải tiến hành sửa chữa lớn 2.3.3 Sửa chữa định kỳ theo kế hoạch Điều kiện để bảo quản tốt máy móc, thiết bị việc sửa chữa định kỳ Tuỳ thuộc vào khối lượng mục đích cơng việc sửa chữa, ta phân thành loại sau: sửa chữa nhỏ, sửa chữa vừa, sửa chữa lớn a Sửa chữa nhỏ (tiểu tu) Sửa chữa nhỏ loại sửa chữa nhằm khắc phục hư hỏng nhỏ thay thiết bị hao mòn nhanh máy Sửa chữa nhỏ tháo phận máy làm ngừng công việc máy thời gian ngắn Những công việc chủ yếu sửa chữa nhỏ sau: 102 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục − Khảo sát toàn máy tháo phận chủ yếu máy (thí dụ: máy phay tháo hộp tốc độ, hộp chạy dao, hệ thống bơm, bàn máy) − Rữa làm chi tiết phận tháo chi tiết hộp tốc độ − Kiểm tra làm hệ thống bôi trơn cấu lọc dầu − Làm cạo nhẵn bề mặt thước nêm điều chỉnh, bề mặt ma sát − Thay thế, sửa chữa điều chỉnh lại chi tiết bị mịn (thí dụ như: khử khe hở; sửa chữa li hợp; sửa chữa cấu bôi trơn bị hư, hàn lại nắn thẳng ống dẫn dầu; thay vòng chắn dầu bị hỏng; sửa chữa hộp tốc độ; rữa làm nắp đậy; sửa lại vấu tì; cấu hạn chế hành trình; thay chi tiết an tồn bị hư hỏng vịng đàn hồi, da nỉ bảo vệ băng máy, sống trượt ) − Kiểm tra, làm sửa chữa cấu đóng mở điện − Thay dầu hộp tốc độ, hộp chạy dao; tra dầu thay bấc phễu bôi trơn + Trường hợp cần thiết sơn lại bề mặt không tinh chế, sửa lại bảng số, bảng điều khiển − Thành lập bảng kê sơ chi tiết cần thay cho lần sửa chữa sau Sau cùng, phải cho máy chạy với tất cấp vận tốc lượng chạy dao, kiểm tra tiếng ồn, độ xác độ bóng chi tiết gia công b Sửa chữa vừa (trung tu) Đặc điểm sửa chữa vừa việc thay chi tiết bị mòn, điều chỉnh lại kết cấu tiến hành kiểm nghiệm xác, cịn phải tháo tất phận máy để sửa chữa Ngoài cịn phải hồn thành việc sơn lại tồn máy Sửa chữa vừa cần phải hoàn thành hạn ngắn tốt Cố thể làm ca, kể ngày 7nghỉ, đồng thời phải chuẩn bị trước chi tiết cần thay thế, để làm ngắn thời gian ngừng máy Các công việc điển hình trình sửa chữa vừa bao gồm: − Tháo tất phận mà trình sửa chữa cần phải xác định độ mịn Thí dụ như: máy tiện phải tháo hộp tốc độ, hộp chạy dao,ở máy phay tháo hộp tốc độ, hộp chạy dao, loại bơm , đầu phân độ loại đồ gá − Rửa, làm chi tiết tháo kiểm tra độ mòn chúng − Kiểm tra trạng thái ren êcu trục chính, bánh 103 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục − Lấy kích t7hước chi tiết cần thay − Mài lại trục chính, cạo bề mặt trượt thân máy, bàn máy, đầu trượt − Sửa chữa li hợp ma sát − Thay lắp ráp lại ổ trục, bạc, bánh trục, trục bị mịn − Kiểm tra làm hệ thống bôi trơn lọc dầu Thay dầu hộp tốc độ phễu bơi trơn Sửa chữa ống dầu, thay vịng chắn dầu − điều chỉnh lại khe hở vị trí cặp bề mặt ma sát − Rửa, làm làm nắp đậy − Thay điều chỉnh lại cấu hạn chế hành trình − Kiểm tra sửa chữa động điện, thiết bị điện − Lập bảng kê công việc sửa chữa, chi tiết thay vào phiếu sửa chữa − Kiểm nghiệm lại toàn độ chình xác máy độ bóng chi tiết gia công c Sửa chữa lớn (đại tu) Trong phạm vi tiến hành sửa chữa nhỏ vừa, chi tiết chóng mịn máy thay Trong chi tiết khác bị mịn chậm Vì thế, sau sửa chữa nhỏ vừa, với thời gian định chi tiết máy bị mịn tồn bộ, đồi hỏi phải làm lại toàn máy Khi sửa chữa lớn, thường kết hợp với cải tiến đại hoá máy Sửa chữa lớn bao gồm công việc sửa chữa vừa Ngồi ra, cịn thực số cơng việc điển hình khác như: tháo tồn chi tiết máy phân thành loại − Các loại hồn tồn cịn dùng − Các chi tiết phục hồi lai sau sửa chữa − Các chi tiết hồn tồn khơng dùng Trên sở phân loại, tiến hành thay sửa chữa chi tiết, làm nhẵn lại bề mặt sống trượt, kiểm tra tất kết cấu máy mặt truyền động điều chỉnh Tiến hành kiểm nghiệm độ xác máy, độ bóng chi tiết gia cơng Sơn trang trí lại tồn máy Sửa chữa nhỏ vừa tiến hành chỗ phân xưởng sửa chữa phòng điện Sửa chữa lớn phải tiến hành phân xưởng sửa chữa phịng thiết kế có trách nhiệm kiểm tra lại chất lượng máy Bôi trơn máy Bôi trơn bề mặt làm việc nhằm bảo đảm cho chi tiết máy làm việc trạng thái ma sát ướt Nó làm giảm ma sát đó, giảm tổn thất lượng, 104 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục giảm độ mòn bề mặt, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thường máy Đảm bảo cho truyền động êm, không ồn Nâng cao hiệu suất máy đảm bảo độ xác gia cơng Các phận yếu máy cần phải bơi trơn là: ổ trục, sống trượt, chi tiết thực truyền động bánh răng, xích, vít me, bạc, khớp nối Các phận cung cấp dầu bôi trơn hệ thống dầu trung tâm (Hình5.3) Nó phân phối điểm cần bôi dầu Ngay phận trượt qua, hệ thống tự động bơm dầu thông qua rãnh dẫn để cung cấp dầu bôi trơn Chú ý: − Phải kiểm tra mức dầu thùng dầu bôi trơn hàng ngày phần sau máy không hạ thấp xuống mức tối thiểu cho phép Nếu đổ dầu mức độ q thấp bơm khơng làm việc được, khơng khí lọt vào hệ thống bôi trơn − Chú ý mở đường dẫn dầu trước mở van phân phối dầu Ngoài cịn số phận khơng cung cấp dầu bôi trơn hệ thống dầu trung tâm như: ổ chứa dụng cụ, ê-tơ máy ta phải thường xun bơi trơn chúng Hình1-3 Đối với ổ chứa dụng cụ phải thường xuyên bôi trơn ý đến sống trượt Khoảng thời gian bôi trơn là: 40 Trong thay đổi dụng cụ, kẹp chặt tháo lỏng trục gá dụng cụ điều khiển dầu ép đầu trục Bộ phận khơng bơi trơn hệ thống dầu trung tâm Do ta phải bôi trơn thường xuyên, khoảng thời gian bôi trơn 40 Đối với ê-tô phải lau chùi hàng ngày để tránh bụi phoi, loại bụi bẩn khác làm hư hỏng hàm ê-tô đảm bảo kẹp an tồn Hàm ê-tơ lau chùi hàng ngày dầu nhờn Trục ê- tô bôi trơn mỡ khoảng 200 lần 105 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Phần LẬP CHƯƠNG TRÌNH GIA CƠNG Cấu trúc chương trình NC Chương trình NC tồn tất lệnh cần thiết để gia công chi tiết máy công cụ CNC Cấu trúc chương trình NC tiêu chuẩn hố có DIN 66025 ( tiêu chuẩn hoá CHLB Đức) %CTGC_DATN {Số hiệu chương trình} N 2003 {Số hiệu chương trình} N1 G17 G18 {Khai báo mặt phẳng cần gia công} N2 G54 {Khai báo không gian bàn máy công tác} N4 G99 {Khai báo biên dạng máy gia công} N5 {Các câu lệnh chương trình gia cơng} N G22 {Gọi chương trình con} N G23 {Xố chức đặt điểm khơng} M30 {Kết thúc chương trình} Lập trình gia cơng máy tay Giả thuyết gia cơng chi tiết hình 1-1 Z − Vật liệu phôi: Nhôm 25 − Chiều sâu phay: 7[mm] − Đường kính dao phay: 12 [mm] Z 50 -7 12 25 -7 12 75 -7 50 75 -7 88 75 -7 88 12 -7 75 -7 Bảng tọa độ Y 12 R6 R19 75 100 Y R12 12 X 25 STT 100 50 10 X 25 Hình 1-1 Bề mặt chi tiết gia cơng 106 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Chương trình gia cơng gồm bước: − Bước 1: Ta chọn dao phay mặt đầu để phay mặt phẳng − Bước 2: Đổi dao phay rãnh để phay biên dạng cần đạt Để đạt chiều sâu 7[mm] ta gia công lần − Lần lấy chiều sâu cắt 3[mm] − Lần lấy chiều sâu cắt 3[mm] − Lần lấy chiều sâu cắt 1[mm] Chương trình gia cơng Chú thích %1806 Số hiệu chương trình N01 G54 G90 G71 Chọn mặt phẳng gia cơng XY, gia cơng theo kích thước tuyệt đối Dùng đơn vị millimeter N02 G00 X0 Y0 Z12 Điểm thay dụng cụ N03 M06 T1 Đổi dao phay rãnh N04 M03 S 1500 Quay trục theo chiều kim đồng hồ Với tốc độ 1600 v/ph N05 G00 X-25 Y-16 Z-2 M08 Chạy nhanh đến điểm X=-25, Y=-16, Z- 2, mở Dung dịch trơn nguội N06 G01 X90 Y-16 F120 Chạy đến điểm với lượng chạy dao F=120[mm/ph] N07 X90 Y-50 Chạy đến điểm N08 X10 Y-50 Chạy đến điểm N09 X10 Y-86 Chạy đến điểm N10 X90 Y-86 Chạy đến điểm N11 G00 Z12 M09 Rút dao nhanh lên 12 mm, tắt dung dịch trơn nguội N12 G57 X0 Y-100 Z-2 Chuyển điểm chuẩn vị trí O2 N13 G00 X0 Y0 Z12 Điểm thay dụng cụ N14 M06 T4 Đổi dao phay rảnh N15 M03 S1600 Quay trục theo chiều kim đồng hồ Với tốc độ 1600[mm/ph] N16 G00 X50 Y-10 M08 Chạy đến điểm X=50, Y=-10 mở dung Dịch trơn nguội N17 F 120 Lượng chạy dao [150mm/ph] N18 R01=3 Chỉ dẩn giá trị R01=3 N19 L2003 P2 LF Nhảy vào chương trình L2002 107 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục N20 N21 N22 R01 L2003 P1 LF G00 X50 Y-10 M09 N23 N24 M05 M30 LF Và chạy hai lần chương trình Chỉ dẩn giá trị R01=7 Nhảy vào chương trình L2002 Trở điểm ban đầu tắt dung dịch trơn nguội Dừng trục Kết thúc chương trình L2003 Tên chương trình N100 ZR01 Z nhận giá tri R01 N101 G01 X50 Y0 Chạy đến điểm N101 X 12 Y25 Chạy dao đến điểm N102 Y 75 Chạy dao đến điểm N103 G02 X50 U19 Nội suy đường tròn đến điểm N104 G01 X88 Chạy dao đến điểm N105 Y25 Chạy dao đến điểm N106 G02 X75 Y0 U12 Nội suy đường tròn đến điểm N107 G01 X50 Chạy dao đến điểm N108 G00 X50 Y-10 Chạy dao nhanh đến X50, Y-10 N109 M17 LF Kết thúc chương trình Các chức dịch chuyển chu trình 3.1 Các chức dịch chuyển Các chức dịch chuyển biểu thị chữ địa G số hai chữ số đứng sau Người ta gọi chức dịch chuyển chức chuẩn bị Chức dịch chuyển chuẩn hố có DIN 66025 (quy chuẩn hố cộng hồ liên bang Đức) CHỨC NĂNG CHUẨN BỊ G G00 Chạy dao nhanh đến toạ độ lập trình G01 Nội suy đường thẳng G02 Nội suy đường tròn theo chiều kim đồng hồ G03 Nội suy đường tròn ngược chiều kim đồng hồ G04 Thời gian dừng cho gia công G05 Dừng tạm thời (để kẹp chặt) 108 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mô hình máy phay CNC điều khiển hai trục G06 - 07 Không dùng G08 Tăng tốc G09 Giảm tốc G10 Nội suy đường thẳng (kích thước lớn) G11 Nội suy đường thẳng (kích thước nhỏ) G12 Nội suy toạ độ (3D) G13 Lựa chọn trục G17 Chọn mặt phẳng gia công XY G18 Chọn mặt phẳng gia công ZX G19 Chọn mặt phẳng gia công YZ G33 Cắt ren với bước ren không đổi G40 Huỷ bỏ chỉnh lý đường dịch chuyển dao G41 Chỉnh sửa biên dạng dụng cụû, dao bên trái đường viền gia công G42 Chỉnh sửa biên dạng dụng cụ, dao bên phải đường viền gia công G50 Huỷ bỏ hiệu chỉnh theo tỷ lệ G51 Hiệu chỉnh theo tỷ lệ G53 Kết thúc xê dịch điểm chuẩn chọn G54 Xê dịch điểm chuẩn (toạ độ X) G55 Xê dịch điểm chuẩn (toạ độ Y) G56 Xê dịch điểm chuẩn (toạ độ Z) G57 Xê dịch điểm chuẩn (toạ độ X Y) G58 Xê dịch điểm chuẩn (toạ độ X Z) G59 Xê dịch điểm chuẩn (toạ độ Y Z) G60 Dừng xác góc trong, thuộc phạm vi lượng chỉnh sửa G62/G64 Huỷ bỏ dừng xác G70 Dùng hệ inches G71 Dùng hệ millimeter G80 Kết thúc chu trình chọn G81-G89 G81 Gọi chu trình gia cơng lỗ L81 G82 Gọi chu trình gia cơng lỗ L82 109 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục G83 Gọi chu trình gia cơng lỗ L83 G84 Gọi chu trình gia cơng lỗ L84 G85 Gọi chu trình gia cơng lỗ L85 G86 Gọi chu trình gia cơng lỗ L86 G87 Gọi chu trình gia cơng lỗ L87 G88 Gọi chu trình gia cơng lỗ L88 G89 Gọi chu trình gia cơng lỗ L89 G90 Lập trình theo kích thước tuyệt đối G91 Lập trình theo kích thước tương đối G94 Lượng chạy dao đặt trực tiếp tính theo mm/ph(hay inch/min) G95 Lượng chạy dao đặt trực tiếp tính theo mm/vịng G147 Đi tới tiếp cận biên dạng song song G247 Đi tới tiếp cận biên dạng 1/4 cung tròn G347 Đi tới tiếp cận biên dạng 1/2 cung trịn G148 Thốt khỏi biên dạng song song G248 Thốt khỏi biên dạng 1/4 cung trịn G348 Thốt khỏi biên dạng 1/2 cung trịn CÁC CHỨC NĂNG PHỤ M M00 Dừng chương trình M01 Dừng chương trình có chọn lọc M02 Kết thúc chương trình M03 Quay trục theo chiều kim đồng hồ M04 Quay trục theo ngược chiều kim đồng hồ M05 Dừng trục M06 Thay dụng cụ M08 Mở hệ thống làm mát M09 Tắt hệ thống làm mát M17 Kết thúc chương trình M27 Quay đầu trục đimột góc (đã xác định) M30 Kết thúc chương trình trở lại dòng lệnh đầu 110 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục M53 Không gia công kiểu gương ảnh qua trục x M54 Gia công kiểu gương ảnh qua trục x M55 Không gia công kiểu gương ảnh qua trục y M56 Gia công kiểu gương ảnh qua trục y M57 Không gia công kiểu gương ảnh qua trục z M58 Gia công kiểu gương ảnh qua trục z M71 Mở hệ thống thổi bụi M72 Tắt hệ thống thổi bụi 3.2 Các chu trình Những chức dịch chuyển thực nhiều trình chuyển động người ta gọi chu trình, ví dụ: chu trình khoan Những chu trình nhiều người ứng dụng chu trình khoan chức quy chuẩn hoá hệ điều khiển Người sử dụng lập trình chu trình riêng theo yêu cầu đặc biệt cài đặt chúng vào nhớ hệ điều khiển Các chu trình khơng biểu thị điều kiện dịch chuyển Để giảm chi phí cho việc lập trình tăng thuận tiện lập trình Nhiều điều kiện dịch chuyển nhóm lại thành chu trình 111 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục TÀI LIỆU THAM KHẢO Máy công cụ Tạ Duy Liêm - Nhà xuất khoa học kỹ thuật1998 Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ Tạ Duy Liêm - Nhà xuất khoa học kỹ thuật1999 Công nghệ máy CNC Trần Văn Địch - Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2000 Giáo trình cơng nghệ gia cơng máy CNC Châu Mạnh Lực - Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Giáo trình sở cắt gọt kim loại Phùng Rân, Trương Ngọc Thực - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh Thiết kế máy cắt kim loại [8] Nguyễn Ngọc Cẩn -Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh 1987 Sổ tay công nghệ chế tạo máy -Tập I Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt - Nhà xuất khoa học kỹ thuật 1999 Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập II Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt - Nhà xuất khoa học kỹ thuật 1999 Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí - Tập I Trịnh Chất, Lê Văn Uyễn - Nhà xuất giáo dục 2000 10 Chi tiết máy - tập II [12] Nguyễn Trọng Hiệp - Nhà xuất giáo dục 1994 11 www.emco.at/Pcmill - 155.php?changelang=en 12 Thiết kế chi tiết máy [16] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm - Nhà xuất giáo dục 2001 13 Tự động điều khiển trình cơng nghệ Trần Dỗn Tiến - Nhà xuất giáo dục1998 14 Đồ gá khí hố, tự động hố Lê Văn Tiến, Trần Văn Địch, Trần Xuân Việt - Nhà xuất khoa học kỹ thuật 1999 15 Điều khiển tự động lĩnh vực khí Phạm Đắp, Trần Xuân Tuỳ - Nhà xuất giáo dục 1998 112 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Các số liệu ban đầu Căn theo số liệu máy chuẩn máy phay điều khiển số PC MILL 155 để tính tốn thiết kế máy phay CNC 2D thiết kế chế tạo mơ hình để mơ... luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục 5.3 Lập trình cho máy cơng cụ CNC Một máy phay thông thường thực nguyên công người vận hành điều khiển tay Còn máy phay CNC q trình... luanvanchat@agmail.com Thiết kế chế tạo mơ hình máy phay CNC điều khiển hai trục Phần CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MÁY CNC ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - KỸ THUẬT Chương ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY CNC Khái niệm điều khiển điều khiển số