227076

John Parsons và M.I.T đã thiết kế theo hợp đồng của không lực Hoa Kỳ “ một hệ thống điều khiển máy công cụ, để điều khiển trực tiếp vị trí của các trục thông qua dữ liệu đầu ra của một m

Mục lục.

Chơng I Kết cấu máy CNC và nơi cần thiết có thuỷ

lực, bôi trơn và khí nén

1 Tổng quan về sự phát triển của máy công cụ

2 Lịch sử phát triển của máy công cụ điều khiển số

3 Kết cấu và những đặc trng cơ bản của máy CNC

4 Nơi cần thiết có bôi trơn, thuỷ lực và khí nén

5 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống bôi trơn

Chơng II Các thiết bị cần thiết của hệ thống bôi trơn, khí

nén và thuỷ lực

1 Các bộ phận tạo nên hệ thống thuỷ lực

2 Các bộ phận tạo nên hệ thống khí nén

3 Các bộ phận tạo nên hệ thống bôi trơn

Chơng III Thiết kế hệ thống bôi trơn cho máy CNC

I Thiết kế hệ thống bôi trơn cho máy CNC

1 Thiết kế sơ đồ bôi trơn

2 Sơ đồ bố trí đờng ống dẫn dầu trong máy

II Chỉ tiêu tính toán cho chế độ bôi trơn trơn

1 Định luật cơ bản về ma sát

2 Cơ sở lý thuyết về mòn

3 Phơng trình cơ bản về dòng chảy trong ống

4 Chỉ tiêu tính toán chế độ bôi trơn

III Tính toán chế độ bôi trơn trong máy

1 Tính toán chế độ bôi trơn cụm đờng hớng

2 Tính toán chế độ bôi trơn trục chính

Chơng IV Tính toán hệ thống thuỷ lực

2 Sơ đồ bố trí dây trong máy.

III Tính toán các thông số của khí nén trong máy

1 Tính toán các thông số cho việc thay dao tự động

2 Tính toán các thông số cho ụ chứa dao

Chơng VI Thiết kế hệ thống làm mát

1 Thiết kế hệ thống đờng ống

2 Tính toán lu lợng bơm

Chơng I Kết cấu máy CNC và nơi cần thiết có thủy lực,

bôi trơn và khí nén.

1 Tổng quan về sự phát triển của máy công cụ.

Máy công cụ cắt gọt kim loại là trang thiết bị chủ yếu trong các nhà máy, phân xởng cơ khí để chế tạo ra các chi tiết của máy móc, khí cụ, các dụng cụ, các sản phẩm dùng trong sản xuất và các sản phẩm dùng trong đời sống Máy công cụ

có lịch sử phát triển lâu dài gắn liền với sự phát triển của khoa học kỹ thuật Trình

độ cơ khí hóa, tự động hoá của máy công cụ ngày càng cao Ngày nay số lợng, chủng loại và mức độ hiện đại hóa của máy ngày càng tăng do đợc ứng dụng những thành tựu mới nhất và tiên tiến nhất của tin học vì vậy năng suất lao động ngày càng tăng góp phần đáng kể vào sự phát triển của nền kinh tế của đất nớc,

đáp ứng nhu cầu của xã hội Có thể tóm tắt quá trình phát triển của máy công cụ trên thế giới theo sơ đồ sau:

2 Lịch sử phát triển của máy công cụ điều khiển số

ý tởng điều khiển một dụng cụ thông qua một chuỗi lệnh kế tiếp liên tục

mà chúng ta đợc ứng dụng trong các máy CNC ngày nay, thực ra đã đợc phát kiến

từ thế kỷ thứ 14 Bắt đầu từ những cụm chuông đợc điều khiển bằng các trục đục lỗ

1808 joseph.M.Jacquard dùng những tấm tôn đục lỗ điều khiển tự động các máy dệt Những “ vật mang tin thay đổi đợc” đã ra đời

Cơ khí thủ

công

Cơ khí hóa

1863 M.Fourneaux đăng ký bằng phát minh đàn dơng cầm tự động nổi tiếng thế giới với tên gọi Pianola, trong đó dùng một băng giấy có chiều rộng khoảng 30cm đục các lỗ theo vị trí tơng thích để điều khiển luồng khí nén tác

động vào các phím bấm cơ khí Băng giấy đục lỗ làm vật mang tin đã đợc phát kiến

1938 Claud.E.Shannon trong khi làm luận án tiến sỹ tại M.I.T (Massachusees Intitute of Technology) đã đi tới kết luận việc tính toán và truyền tải nhanh dữ liệu có thể duy nhất thực hiện đợc nhờ dạng mã nhị phân Cơ sở khoa học cho các máy tính hiện nay kể cả các hệ điều khiển số đã đợc hoàn thiện

1946 Dr.Jonh.W.Mauchly và Dr.J.Presper Eckert đa ra các máy tính số đầu tiên “ENIAC” cho quân đội Mỹ Cơ sở của sử lý số bằng điện tử đã đạt đợc

1949/52 John Parsons và M.I.T đã thiết kế theo hợp đồng của không lực Hoa Kỳ “ một hệ thống điều khiển máy công cụ, để điều khiển trực tiếp vị trí của các trục thông qua dữ liệu đầu ra của một máy tính làm bằng chứng cho chức năng gia công một chi tiết” Parsons đã đa ra 4 tiêu đề cho ý tởng này nh sau:

1 Những vị trí đợc tính ra trên biên dạng đợc ghi nhớ vào các băng

ra chúng bằng tay là rất khó khăn

1952 Tại M.I.T đã cung cấp chiếc máy phay điều khiển số đầu tiên mang tên “Cincinnati Hydrotel” có trục thẳng đứng tủ điều khiển lắp các bóng đèn điện

tử có thể dịch chuyển đồng thời trên 3 trục toạ độ (nội suy tuyến tính 3 kích thớc

= 3D Linearinterpolation), tiếp nhận dữ liệu qua băng đục lỗ mã nhị phân

1954 Bendix mua bản quyền phát minh của Parsons và chế tạo thiết bị

điều khiển NC công nghiệp đầu tiên, thiết bị này vẫn dùng các bóng đèn điện tử

1957 Không lực Hoa Kỳ trang bị những máy phay điều khiển số đầu tiên trong phân xởng của họ

1958 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình biểu trng đầu tiên - APT - gắn liền với máy tính IBM

1960 Các nhà chế tạo Đức trình bày những máy điều khiển NC đầu tiên tại hội chợ Hannover

1968 kỹ thuật mạch tích hợp IC (Integrated Circuits) làm cho các phần tử

điều khiển trở nên nhỏ gọn hơn và tin cậy hơn

1972 Các tủ điều khiển NC đầu tiên có cài đặt các cụm vi tính chế tạo hàng loạt, đa ra một thế hệ mới các thiết bị NC cài đặt các cụm vi tính có công năng mạnh mẽ hơn (CNC) thế hệ này mau chóng đợc thay thế bởi các cụm điều khiển CNC cài đặt các Microprocessor (àP)

1980 Trong khi phát kiến các công cụ trợ giúp lập trình tích hợp CNC đã xuất hiện một “cuộc chiến lòng tin” ủng hộ hay chống đối giải pháp cấp lệnh bằng tay

1984 Hệ điều khiển CNC có công năng mạnh mẽ đợc trang bị những

công cụ trợ giúp lập trình graphic tiến thêm một bớc mới là “lập trình tại phân ởng”

1986/87 Các giao diện tiêu chuẩn hoá (Inteface) mở ra con đờng tiến tới các xí nghiệp tự động trên cơ sở một hệ thống trao đổi thông tin liên thông CIM (Computer Integrated Manufacturing)

1990 Các giao diện số giữa điều khiển NC và hệ truyền động cải thiện độ chính xác và đặc tính điều chỉnh của các trục điều khiển NC và trục chính.

Từ những năm 90 trở lại đây cùng với sự phát triển với tốc độ rất cao của công nghệ máy tính nên các máy công cụ điều khiển số đợc trang bị những thiết

bị có khả năng lập trình và tính toán nhanh do đó độ chính xác gia công đợc nâng cao và có khả năng thực hiện việc gia công các bề mặt phức tạp

3 Kết cấu và những đăc trng cơ bản của máy CNC.

3.1 Nguyên tắc cấu trúc của máy CNC

Máy công cụ CNC là sự phát triển cao từ các máy NC Các máy CNC có một máy tính để thiết lập chơng trình điều khiển các chức năng dịch chuyển của máy Phần lớn máy CNC làm việc theo hộ thống kín bao gồm 4 bộ phận sau:

*Bộ phận chơng trình: Bộ phận này bao gồm có bản chơng trình, cơ

cấu di chuyển chơng trình, cơ cấu đọc chơng trình Các máy CNC hiện đại đợc trang bị những thiết bị có tính công nghệ cao phục vụ cho việc lập trình và điều khiển máy Các máy tính có tốc độ xử lý cao dung lợng bộ nhớ lớn do đó có thể lu trong bộ nhớ nhiều chơng trình gia công đồng thời Căn cứ vào bản vẽ chế tạo của chi tiết mà ta lập đợc các chơng trình gia công cụ thể cho máy thông qua các câu lệnh Từ các câu lệnh đã đợc lập bộ phận nội suy của máy sẽ thiết lập đợc đờng dịch chuyển của dụng cụ cắt Có nhiều cách để lập chơng trình cho máy CNC:

Lập trình bên ngoài máy (offline): các chơng trình đợc lập sẵn bên

ngoài sau đó đợc lu trữ vào các vật mang tin nh đĩa từ, đĩa compact rồi đa vào trong bộ nhớ của máy CNC thông qua các thiết bị đọc hoặc truyền trực tiếp từ máy tính (Đối với những máy CNC có kết nối với máy tính) Cách lập trình này thờng đợc áp dụng cho những chi tiết phức tạp

Lập trình trực tiếp trên máy(online): các chơng trình đợc lập trực tiếp

tại phân xởng gia công thông qua bàn phím của máy Thờng áp dụng cho những chi tiết gia công đơn giản

*Bộ phận điều khiển: Từ chơng trình gia công đợc đa vào máy bộ nội

suy của máy sẽ tính toán ra các đờng đi cụ thể của dụng cụ Bộ phận điều khiển

sẽ phát ra các lệnh điều khiển các thông số của quá trình gia công cũng nh các quá trình phụ trợ (điều khiển tốc độ quay của từng động cơ servo ứng với từng trục X,Y,Z, đóng hoặc mở dung dịch trơn lạnh, thay đổi dụng cụ cắt) Trong các máy gia công điều khiển theo chơng trình số, quãng đờng chạy của các dụng cụ hoặc của chi tiết đã đợc cho trớc một cách chính xác thông qua các chỉ dẫn điều khiển trong chơng trình NC Tùy theo dạng của các chuyển động giữa điểm đầu

và điểm cuối của quãng đờng chạy này mà ngời ta chia thành 3 dạng điều khiển:

- Điều khiển theo điểm,

- Điều khiển theo đờng,

- Điều khiển theo đờng viền (Contour)

Trong các dạng điều khiển ở trên thì dạng điều khiển theo điểm là đơn giản nhất đợc ứng dụng khi gia công theo các toạ độ xác định đơn giản, quá trình gia công chỉ đợc thực hiện ở điểm đích Dạng điều khiển theo đờng phức tạp hơn dạng điều khiển dạng điểm cho phép tạo ra các đờng chạy song song với các trục toạ độ, trong khi chạy dao cắt gọt liên tục tạo nên bề mặt gia công Trong điều kiện điều khiển mở rộng 2 trục của máy chuyển động với tốc độ nh nhau đồng thời ta có thể gia công bề mặt côn 45O Phạm vi ứng dụng của điều khiển đờng bị thu hẹp trên các máy phay và máy tiện Dạng điều khiển theo đờng viền là dạng

điều khiển phức tạp nhất nó cho phép tạo ra những bề mặt phức tạp Bằng điều khiển đờng viền ta có thể tạo ra các đờng viền hoặc đờng thẳng tùy ý trong một mặt phẳng hoặc trong không gian Điều này đạt đợc nhờ chuyển động đồng thời của các bàn trợt theo hai hoặc nhiều trục tọa độ đồng thời và giữa các trục này có quan hệ hàm số Tùy theo số lợng các trục đợc điều khiển đồng thời mà điều khiển đờng viền đợc chia thành: điều khiển 2D, điều khiển 2 1/2D, điều khiển 3D

và điều khiển có nhiều hơn 3 trục tọa độ đợc điều khiển đồng thời

*Bộ phận liên hệ ngợc( bộ phận phản hồi) và bộ phận đo lờng: Để chính

xác vị trí cần có hệ thống đo đảm bảo độ chính xác Để biết đợc khoảng dịch chuyển của bàn trợt máy và góc quay của bàn quay, ngời ta sử dụng cảm biến đo gia số, bộ mã góc và xenxin Vị trí bàn máy thờng không đo trực tiếp qua hệ thống đo trên các sống trợt của thân máy mà đo gián tiếp qua việc đo góc tại các cơ cấu chuyển động Cảm biến đo dịch chuyển là thớc đo có khắc vạch, các tấm khắc vạch không tiếp xúc qua ánh sáng hoặc từ tính Khi đo theo phơng pháp ánh sáng đi qua ngời ta dùng thớc vạch bằng thủy tinh có các vạch không cho ánh sáng đi qua và các khe hở cho ánh sáng đi qua Thiết bị quét gồm một nguồn sáng mạnh, một tấm quét và một hệ thống đánh giá điện tử Các tấm quét giống nh một cái thớc có khắc vạch không cho ánh sáng đi qua và khe hở cho ánh sáng đi qua Khi các khe hở của thớc và của các tấm quét đứng đối diện một cách chính xác,

ánh sáng từ nguồn sáng có thể đến đợc các điôt quang điện rất nhạy cảm với ánh sáng và đợc đánh giá bằng điện tử Khi thớc và tấm quét đối diện nhau một chiều rộng vạch không có ánh sáng đi đến các điôt quang điện Tín hiệu sáng, tối sẽ đợc thiết bị đếm xung ghi nhận và từ đó tính ra đợc khoảng dịch chuyển của bàn máy Tùy theo bớc chia của thớc mà ta sẽ có đợc độ chính xác đo tơng ứng và xác định

Hình 1 Thân máy1- Chân đế.

2- Bu lông điều chỉnh nền móng

3- Đờng hớng (Dẫn hớng trục x )

4- Hệ thống lắp trục vít me đai ốc bi

3.2.2 Bộ phận trục X.

Nhiệm vụ : Thực hiện chuyển động dọc theo thân máy Để thực hiện

chuyển động này nhờ trục vít me đai ốc bi dẫn động bằng động cơ bớc hoặc động cơ Servo Kết cấu của trục X nh sau:

5 - Cơ cấu lắp trục vít me đai ốc bi.

3.2.3 Bộ phận trục Z.

Nhiệm vụ: Có tác dụng đỡ toàn bộ phần cụm trục chính để cụm trục chính thực hiện chuyển động lên xuống tạo ra chiều sâu cắt Thực hiện chuyển động này nhờ trục vít me đai ốc bi, dẫn động nhờ động cơ bớc hoặc động cơ Servo Kết cấu trục Z nh sau:

Nhiệm vụ: Thực hiện chuyển động vuông góc với trục X Chuyển động trên

đờng dẫn hớng của trục X Thực hiện chuyển động này nhờ trục vít me đai ốc bi,

dẫn động nhờ động cơ bớc hoặc động cơ Servo Kết cấu trục Y nh sau:

Hình 8 vít me đai ốc bi dẫn động trục Z.

7 - Cơ cấu nối trục

3.2.8 Bộ phận làm sạch phoi

Nhiệm vụ: Bộ phận này có tác dụng làm sạch phoi sau mỗi quá trình gia công Công việc này đợc thực hiện nhờ hai trục vít có đờng kính lớn, đợc điều khiển bằng động cơ quay với tốc độ chậm Trong quá trình đẩy phoi có sự tham gia của dung dịch trơn lạnh Kết cấu của bộ phận này nh sau:

6 - Bé truyÒn xÝch.

7 - §éng c¬

điều khiển số (NC machine) là thành phần cơ bản của thiết bị gia công linh hoạt

Để có thể đáp ứng các yêu cầu cao, từng kiểu máy phải có khả năng đảm nhận những chức năng điều khiển nhất định

Trong thời kỳ đầu cha có máy điều khiển số phù hợp Ngời ta cha nhận biết

đợc những yêu cầu phụ phát sinh khi lắp đặt hệ điều khiển số (NC) vào máy thờng

và phải thay đổi gì về kết cấu máy Do vậy, ngời ta bắt đầu từ các máy phay, máy

tiện, những máy này đã đợc chế tạo phù hợp phơng thức điều khiển theo chơng trình hoặc đợc trang bị các cơ cấu chép hình và trên cơ sở đó đã trang bị cho chúng các hệ thống đo và hệ khởi động dùng cho chế độ điều khiển số (NC) Nhờ

đó chỉ một năm sau thế hệ máy mới ra đời, đó là máy điều khiển số (Numerical Control Machine)

Những nét đặc trng cơ bản của máy công cụ điều khiển theo chơng trình số (NC và CNC) là:

- Tự động hoá cao

- Tốc độ dịch chuyển, tốc độ quay cao ( > 103 vòng/phút )

- Chính xác cao (sai lệch kích thớc gia công đạt tới àm )

- Năng suất gia công đạt cao (gấp 3 lần máy thờng)

- Tính linh hoạt cao (thích nghi nhanh với đối tợng gia công thay đổi, thích hợp với xu thế sản xuất loạt nhỏ hiện nay)

- Tập trung nguyên công cao (gia công nhiều bề mặt trên chi tiết trong một lần gá đặt)

- Chuẩn bị công nghệ để gia công chi tiết khác với các máy thờng là phải lập trình chơng trình NC để điều khiển máy theo ngôn ngữ mà hãng chế tạo máy đã cài đặt cho hệ điều khiển NC, CNC

- Máy gia công CNC có giá trị kinh tế lớn nhng đắt tiền

Mỗi máy công cụ có đặc điểm là nó đợc chế tạo từ một tổ hợp nhiều trục thẳng và quay (Liner and Rotate axises) Để có thể điều khiển các trục này bằng

số phải có hai tiền đề cho mỗi trục:

* Mỗi trục NC cần có một hệ thống đo về dịch chuyển điện tử

* Mỗi trục NC cần có một bộ phát động điều chỉnh và điều khiển đợc

Hệ thống đo dịch chuyển và bộ phát động đợc nối ăn khớp trực tiếp với hệ

điều khiển số

Nguyên lý nạp và xử lý các thông tin hình học trong một vòng tròn điều khiển khép kín (Control Cycle) có thể nh trong hình vẽ trên:

Điều khiển theo quỹ đạo liên tục thông báo các giá trị mới mà các trục

điều khiển phải đạt tới, nhờ đó có thể đạt tới những chuyển động liên tục theo quỹ

đạo

ở máy tiện, trục chính của máy cũng đợc xác lập là trục NC nếu những dụng cụ đợc phát động để khoan và phay

Phần lớn các trung tâm gia công đợc trang bị các bàn tròn quay điều khiển

NC Bàn tròn quay theo nhịp, ví dụ: nhịp quay 4x90o hoặc 12x30o, không tính vào các trục điều khiển NC

Cấu trúc điện tử của các hệ điều khiển CNC ngày nay đợc thiết lập trên cơ

sở sử dụng các bộ vi xử lý (Microprocessors) 16 và 32 bit và các mạch tích hợp IC (Integrated Circuit) Số lợng các bộ vi xử lý thờng đợc dùng là 2 5

Máy NC là máy có khả năng lập trình tự do, nghĩa là các chuyển động theo từng trục đợc định trớc thông qua một chơng trình

Những hệ điều khiển số ngày nay đợc thiết lập trên cơ sở sử dụng máy vi tính, còn đợc gọi là hệ thống điều khiển CNC tức là điều khiển số bằng máy vi tính

Để nạp và xuất dữ liệu tự động, các hệ điều khiển CNC đợc trang bị những giao diện khác nhau mạnh và hữu hiệu

Hệ điều khiển NC và CNC đều dựa trên nguyên lý chung nên có thể coi nh các khái niệm NC và CNC là đồng nghĩa với nhau

CNC là hệ điều khiển số mà mọi chức năng điều khiển đợc thực hiện bằng một hoặc nhiều máy vi tính tích hợp và với một phần mềm phù hợp

Những đặc điểm của CNC so với NC là:

- Có một hoặc nhiều màn hình một hoặc nhiều màu sắc

- Phần lớn với đồ hoạ nhiều màu để lập trình và thử nghiệm chơng trình

- Có khả năng hiệu chỉnh các chơng trình lu trữ

- Có lợng hiệu chỉnh dụng cụ (lợng bù dao) về chiều dài, đờng kính, tuổi bền,v v có thể đợc lu trữ

- Có nhiều nhất 5 ữ 10 phím mềm với các chức năng thay đổi

- Có thể cắm một hệ phím bấm ASCII tích hợp hoặc tuỳ chọn

- Có nhiều chức năng mới thờng xuyên đợc bổ sung.

Các hệ CNC đợc chế tạo theo môđun có khả năng đáp ứng nhiều chức năng Khách hàng phải kiểm tra xem mình dùng môđun nào cho phù hợp và có hiệu quả nhất

Những hệ CNC có khả năng lập trình tại xởng có những công cụ trợ giúp lập trình rất mạnh

Các hệ CNC sử dụng nhiều bộ nhớ đa dạng và hoàn hảo về cấu tạo cho những mục sau:

- Chơng trình sản xuất của xí nghiệp

- Các chơng trình gia công chi tiết có thể nạp lại tự động

- Các chu trình cố định và thay đổi

- Những chỉ dẫn tích hợp cho ngời vận hành

- Phần mềm chẩn đoán và những trợ giúp tìm lỗi

- Những dữ liệu về nhà máy và xí nghiệp, chỉ dẫn và hiển thị sai số với văn bản rõ ràng

- Quản lý dụng cụ và quản lý bệ (phiến gá)

- Các dịch chuyển điểm không, bù dao, các dữ liệu dụng cụ

Máy CNC là những máy gia công tự động và lập trình tự do, đặc biệt phù hợp để tự động hoá gia công sản phẩm hàng loạt nhỏ và vừa Ưu điểm cơ bản của máy CNC là khả năng điều chỉnh nhanh để thích nghi với các chơng trình gia

Ưu điểm của gia công CNC.

Đối với sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa, máy CNC trong nhiều trờng hợp là công cụ gia công có những nét u việt hơn so với các máy thờng ở những điểm sau:

- Gia công đợc những chi tiết phức tạp hơn

- Quy hoạch thời hạn sản xuất tốt hơn

- Thời gian lu thông ngắn hơn do tập trung nguyên công cao và giảm thời gian phụ

- Tính linh hoạt cao hơn

- Độ chính xác gia công ổn định đều

- Chi phí kiểm tra giảm

- Chi phí do phế phẩm giảm

- Hoạt động liên tục nhiều ca sản xuất

- Một công nhân có thể vận hành nhiều máy đồng thời

- Hiệu suất cao hơn

- Tăng năng lực sản xuất

- Có khả năng tích hợp trong hệ thông gia công linh hoạt

Những nét u việt trên của máy CNC là không phụ thuộc vào kiểu máy Những máy CNC có khả năng lập trình tại phân xởng sản xuất, theo nhận xét của các nhà sản xuất có kinh nghiệm, cũng có tính linh hoạt cao hơn và đồng thời còn tiết kiệm thời gian Điều quan trọng là ngời ở xởng chấp nhận máy CNC, vận hành đợc máy, đợc đào tạo tốt và có khả năng khắc phục đợc các sự cố nhỏ

Độ chính xác của gia công CNC.

Trong nhiều trờng hợp, độ chính xác tuyệt đối và độ chính xác lặp lại cao

có thể đạt đợc cũng rất quan trọng để triển khai sử dụng máy CNC Độ chính xác này làm giảm nhiều hao phí cần thiết cho việc kiểm tra Những sai lệch đợc xác

định có thể đợc hiệu chỉnh đơn giản

Độ chính xác của một máy CNC đợc đánh giá theo nhiều luận điểm khác nhau, do vậy trong thực tế có các quy định quốc gia để vận dụng, ví dụ, quy định

VDI/DGQ của Đức Tiền đề ở đây là độ chính xác hình học, tức là từng trục NC phải có vị trí chính xác so với nhau Thân máy CNC có độ cứng vững cao là điều kiện đảm bảo khi các trục dịch chuyển và khi gia công độ chính xác đợc giữ vững Độ chính xác của một máy CNC cũng đợc đánh giá thêm theo dung sai dịch chuyển vào (dựa trên sai lệch vị trí do sai số hệ thống và bề rộng phân bố của

vị trí do sai số ngẫu nhiên) Đối với các kiểu máy CNC còn có những quy định

đánh giá theo các chi tiết kiểm tra đơn giản Với những chi tiết kiểm tra này, máy công cụ cần đợc khảo sát về những sai số điển hình

Tính chất động học của hệ điều khiển số cũng dẫn đến sai số kích thớc (ở quy định VDI 3247 đã mô tả và giải thích rõ ràng) Tại những máy CNC có tốc độ cao, với trị số gia tốc là 10m/s và cao hơn nữa sẽ xuất hiện biến dạng động học

Cuối cùng, hệ thống đo đợc sử dụng và lắp đặt, các bộ phát động và sai số thiết kế của máy (nhiệt độ, rung động, dấn hớng ) cũng có vai trò quan trọng đối với độ chính xác có thể đạt đợc

Để đạt đợc độ chính xác cao theo yêu cầu, máy phải có độ cứng vững cao, phải giảm chấn động Vì vậy phải có ổ đỡ và trục vít_me không có khe hở, các

động cơ, các bộ truyền và các trục vít_me cân bằng tuyệt đối, các sống trợt cứng vững cao và hầu nh không có ma sát để tránh hiện tợng quay trợt khi máy hoạt

động Ngày nay, kết cấu thông dụng là trục vít_me có ren hình thang đã đợc thay thế dần bằng kết cấu trục vít_me có chuỗi viên bi cầu chạy tuần hoàn trên trục có ren (vít_me đai ốc bi) có ma sát nhỏ và có thể coi là không có khe hở Kết cấu vít_me đai ốc bi có hiếu suất đạt tới 98%, nhờ có ít nhiệt, có độ chính xác cao về bớc ren và có khả năng truyền lực dịch chuyển lớn hơn so với các kết cấu thông thờng cùng kích thớc

Muốn đạt độ cứng vững chịu xoắn theo yêu cầu, khi trục vít_me càng dài thì đờng kính của nó càng phải lớn (tới 150mm) và mô_men quán tính về khối l-ợng cũng lớn Vì vậy, trong trờng hợp này thờng không truyền động tới trục

vít_me, mà là truyền động vào đai ốc có quán tính ít hơn, còn trục vít_me bị ngàm chặt.

Độ an toàn của gia công CNC.

Một hệ thống phức tạp nh một máy CNC đòi hỏi phải có độ an toàn cao,

tr-ớc hết là đối với ngời vận hành máy, sau đó là tránh h hại máy, dụng cụ và chi tiết gia công Nhiệm vụ này do hệ CNC và PLC đảm nhận Nh vậy ngời ta tìm cách:

- Phát hiện kịp thời các lỗi nguy hiểm của ngời vận hành và tránh tác

- Phát hiện và xử lý ngay dụng cụ mòn hoặc vỡ để tránh phế phẩm

Quan trọng hơn nữa là độ an toàn dự phòng chống lại sự phát sinh của sai

số Điều đó đạt đợc bằng nhiều biện pháp, ví dụ, tạo ra khả năng nhạy cảm cao của hệ điều khiển đối với trờng hợp đứt mạch trong thời gian ngắn (chẳng hạn khi có giông bão), đối với thay đổi nhiệt độ và đối với các tia gây nhiễu

Tất nhiên là không thể phát hiện hết tất cả mọi sự cố trớc khi chúng sảy ra, nhng cũng sẽ là đủ nếu ít nhất là khả năng sảy ra sai số quan trọng nhất và nguy hiểm nhất đợc giám sát

4 Nơi cần thiết có bôi trơn, thủy lực, khí nén

a Nơi cần thiết có bôi trơn.

Mục đích của việc bôi trơn là giảm ma sát, tránh mòn cho máy Đối với máy công cụ CNC thì việc bôi trơn có một ý nghĩa quan trọng, đảm bảo tốt việc bôi trơn sẽ tăng đợc tuổi thọ của máy, giữ đợc độ chính xác gia công cần thiết

Do vậy những cơ cấu có chuyển động tơng đối cần đợc bôi trơn Những nơi cần thiết có bôi trơn là:

- Các vít_me đai ốc bi ( 3 vít_me đai ốc bi ),

- Các ổ đỡ và ổ chặn của 3 trục vít me ( 3 x 2 ổ ),

- Dẫn hớng 3 trục X,Y,Z ( 3 x 4 vị trí ),

- Trục chính và các ổ của trục chính máy,

- Cơ cấu thay dao (ổ của cơ cấu thay dao và thanh trợt)

b Nơi cần thiết có khí nén

Trong máy CNC khí nén đợc dùng trong cơ cấu thay dao tự động, cơ cấu kẹp chặt phôi, dùng để tạo ra hỗn hợp khí + dầu để bôi trơn trục chính Ngoài ra khí nén còn đợc dùng vào việc dọn phoi, làm mát vùng cắt

c Nơi cần thiết có thuỷ lực.

Để điều khiển bàn quay trên các máy CNC 5 trục ngời ta dùng các động cơ Servo thuỷ lực Thuỷ lực trong máy CNC dùng để kẹp chặt phôi, làm nguội vùng cắt ( hệ thống làm mát )

5 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống bôi trơn, thuỷ lực, khí nén

5.1 Yêu cầu cơ bản của hệ thống bôi trơn.

a Mục đích của việc bôi trơn.

Tuổi thọ của máy công cụ phụ thuộc chủ yếu vào tuổi thọ của cụm dẫn ớng trên thân máy và bàn máy, hệ thống trục chính Nguyên nhân chủ yếu làm giảm tuổi thọ ấy là do xuất hiện độ mòn không đều trên bề mặt của sống trợt

h-Việc các máy cơ cấu và dụng cụ cần phải làm việc trong điều kiện môi ờng khác nhau đã đề ra yêu cầu phải không ngừng tăng cờng độ tin cậy và tuổi thọ của các thiết bị

tr-Trong vấn đề chung về độ tin cậy và tuổi thọ vấn dề ma sát bôi trơn và mài mòn là những vấn đề cí quan hệ rất phức tạp với nhau và chiếm một vị trí quan trọng

Mài mòn là vấn đề trung tâm của các vấn đề trung về ma sát và bôi trơn Mỗi bớc phát triển của máy móc cơ cấu dụng cụ đều gắn liền với việc nghiên cứu các hiện tợng diễn ra tại phần tiếp xúc giữa các cặp ma sát với nhau

Do ý nghĩa quan trọng của máy công cụ mà việc áp dụng những thành tựu khoa học bôi trơn nhằm nâng cao tuổi thọ của máy đợc nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm

Công dụng cơ bản của hệ thống bôi trơn là giảm sự tổn hao vì ma sát, tăng

độ bền mòn của các bề mặt công tác, đảm bảo nhiệt độ làm việc bình thờng cho phép Thiết kế hệ thống bôi trơn đúng sẽ bảo vệ đợc lâu dài độ chính xác ban đầu của mảy trong toàn bộ thời gian sử dụng máy

Bôi trơn là một trong những biện pháp bảo vệ các bề mặt ma sát hiệu quả nhất hiện nay là sử dụng các loại dầu bôi trơn thích hợp để bôi trơn Mục đích của bôi trơn là tạo ra một lớp dầu có chiều dày đủ lớn trên các bề mặt ma sát tránh sự tiếp xúc trực tiếp giữa chúng, do đó giảm đợc sự mài mòn bề mặt các chi tiết và tăng đợc tuổi thọ của máy và thiết bị Có nhiều cách để phân loại bôi trơn:

Theo dạng ma sát, ngoài ma sát khô ( không bôi trơn) ta còn có bôi trơn nửa ớt ( thờng gắn với vịệc cung cấp dầu, mỡ định kỳ) và bôi trơn ớt.

Theo vật liệu bôi trơn có bôi trơn chất bôi trơn rắn (graphít hay bisunphua môlípđen), chất bôi trơn lỏng (nớc, dầu, mỡ) và bôi trơn chất khí

b Các yêu cầu cơ bản của hệ thống bôi trơn.

Máy công cụ CNC cần có độ chính xác gia công cao và phải duy trì đợc độ chính xác đó trong một khoảng thời gian nhất định do đó ngoài việc chế tạo các chi tiết, các cụm, bộ phận chính xác thì việc bôi trơn đóng một vai trò quan trọng

Để làm đợc điều nay thì hệ thống bôi trơn cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo cung cấp đủ dầu, mỡ bôi trơn cho tất cả các nơi cần thiết

- Dầu đợc cung cấp phải sạch không đợc lẫn các tạp chất

- Hệ thống đờng ống phải đợc bố trí gọn gàng tránh va chạm với bàn máy

và các khâu dịch chuyển trong quá trình gia công

- Dầu bôi trơn phải có độ nhớt thích hợp

- Các thiết bị của hệ thống phải là các thiết bị tiêu chuẩn để dễ thay thế, sửa chữa

2 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống khí nén.

a Vai trò của khí nén trong máy CNC.

Khí nén trong máy CNC đóng một vai trò quan trọng Năng lợng đợc cung cấp bởi hệ thống khí nén cho phép thực hiện đợc một số khâu tự động nh thay đổi dụng cụ cắt, kẹp chặt phôi, chi tiết và để tạo ra hỗn hợp dầu bôi trơn + khí để bôi trơn cho trục chính của máy Khi sử dụng khí nén vào việc tự động thay đổi dụng cụ và kẹp chặt sẽ làm giảm nhẹ sức lao động, giảm thời gian phụ tăng hiệu quả sử dụng máy nâng cao năng suất lao động

b Các yêu cầu cơ bản của hệ thống khí nén.

Hệ thống khí nén trong máy cần có các yêu cầu cơ bản sau:

- Cung cấp đủ khí với áp suất cần thiết cho từng chế độ làm việc của tất cả các thiết bị cần đến khí nén

- Khí nén đợc cung cấp phải sạch và khô, không lẫn các tạp chất nh bụi, bẩn, hơi nớc

- Hệ thống đờng ống phải đợc bố trí gọn gàng tránh bị gấp khúc hoặc bị đứt khi giữa các cơ cấu có các chuyển động tơng đối

- Các thiết bị của hệ thống phải là các thiết bị đã đợc tiêu chuẩn hoá để

đảm bảo thay thế, sửa chữa đợc dễ dàng

3 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống thuỷ lực.

Hệ thống thuỷ lực trong máy có nhiệm vụ quay các bàn quay thuỷ lực, kẹp chặt chi tiết Ngoài ra hệ thống thuỷ lực còn làm nhiệm vụ cung cấp dung dịch trơn lạnh cho vùng cắt để thoát nhiệt cho vùng cắt khống chế nhiệt độ vùng cắt trong một phạm vi nhất định Đối với các máy lớn hệ thống bơm dung dịch trơn lạnh còn dùng để dọn phoi trong quá trình gia công

b.Các yêu cầu của hệ thống thuỷ lực:

- Cung cấp chất lỏng với áp suất cần thiết cho từng chế độ làm việc của máy

- Đờng ống phải đợc bố trí gọn gàng tránh bị gấp khúc hoặc bị đứt khi có chuyển động tơng đối giữa các thiết bị

- Các thiết bị sử dụng tiêu chuẩn để dễ dàng thay thế và sửa chữa

Chơng II Các thiết bị cần thiết của hệ thống bôi trơn,

Tuỳ thuộc vào lợng dầu do bơm đẩy ra trong một chu kỳ làm việc mà ta có thể phân biệt đợc hai loại bơm thể tích:

- Bơm có lu lợng cố định, gọi tắt là bơm cố định,

- Bơm có lu lợng có thể điều chỉnh, gọi tắt là bơm điều chỉnh

Trong những thập kỷ trớc bơm cố định dùng rất rộng rãi trong ngành chế tạo máy, một mặt vì kết cấu của nó đơn giản hơn bơm điều chỉnh, do nó dễ chế tạo, sửa chữa cũng đơn giản hơn Mặt khác bơm cố định cũng có thể đảm bảo đ-

ợc mômen và công suất truyền cố định (tất nhiên là có bị tổn thất công suất do tiết lu) Trong những năm gần đây, bơm thuỷ lực điều chỉnh đợc sử dụng ngày càng rộng rãi, vì với sự phát triển của công nghệ chế tạo máy việc đảm bảo các yêu cầu về chế tạo bơm điều chỉnh không thành vấn đề lớn Mặt khác, công suất truyền động của máy tăng, đòi hỏi những cơ cấu ít bị tổn thất năng lợng nhất

Bơm điều chỉnh chỉ đa vào hệ thống thuỷ lực một lợng dầu cần thiết để thực hiện truyền động, không có lợng dầu thừa, nên hạn chế đợc nguồn sinh nhiệt.

có áp suất nhỏ trên các máy khoan, doa, tổ hợp, bào, phay Đối với những máy

đòi hỏi áp lực cao nh máy ép, máy dập thì cần phải có các loại bơm có áp suất cao hơn Bơm bánh rămg có thể chia làm hai loại nh sau:

- Bơm bánh răng ăn khớp trong,

- Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

Bơm cánh gạt cũng là loại bơm đợc dùng rộng rãi sau bơm bánh răng và cũng chủ yếu dùng trong các hệ thống có áp suất thấp và trung bình So với bơm bánh răng, bơm cánh gạt đảm bảo một lu lợng đều hơn, hiệu suất thể tích cao hơn, do đó nó rất phù hợp trong các hệ thống dầu ép của máy công cụ, nh thực hiện lợng chạy dao cho máy tổ hợp, máy doa, máy tiện, máy phay; thực hiện chuyển động của bàn máy và các cơ cấu khác của máy mài, của các băng chuyền, của cơ cấu kẹp chặt, cấp phôi trên máy tự động và dây chuyền tự động Có thể chia bơm cánh gạt thành hai loại nh sau:

- Bơm cánh gạt tác dụng đơn, gọi tắt là bơm cánh gạt đơn,

- Bơm cánh gạt tác dụng kép, gọi tắt là bơm cánh gạt kép

Bơm pít_tông là loại bơm dựa trên nguyên tắc thay đổi thể tích của cơ cấu pít_tông – xylanh Vì bề mặt làm việc của cơ cấu này là măt trụ, do đó dễ đạt đ-

ợc độ chính xác gia công cao, đảm bảo hiệu suất tổn thất thể tích bé, áp suất đạt

đợc trong quá trình làm việc lớn Bơm pít_tông thờng dùng ở những hệ thống dầu

ép cần áp suất cao và lu lợng lớn nh trên các máy truốt, máy nén, máy xúc Dựa trên cách bố trí pít_tông, bơm có thể phân thành hai loại:

Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

1

2

Hình 12

Thân bơm có hai lỗ đối xứng nhau tên nh hình vẽ Với chiều quay nh hình

vẽ thì cửa A là cửa ra của dầu, cửa B là cửa dầu vào

Nguyên lý hoạt động của bơm bánh răng ăn khớp ngoài:

Khi bánh răng chủ động 1 quay quanh trục của nó theo chiều nh hình vẽ thì bánh răng bị động 2 quay ăn khớp với bánh răng 1 Khi các bánh răng ăn khớp với nhau khe hở tạo ra giữa các răng giảm đi thì bơm thực hiện quá trình đẩy dầu

ra, khi các bánh răng ra khớp thể tích các khe tạo thành giữa các răng tăng lên bơm thực hiện quá trình hút.

Bơm bánh răng ăn khớp trong chế tạo đơn giản nhng có nhợc điểm là sự chênh lệch áp suất giữa hai buồng vào và ra, tạo ra một tải trọng không cân xứng, làm chóng mòn bánh răng, thành thân bơm, cũng nh các ổ trục Lợng dầu thay

đổi theo thời gian, tạo thành sự nhấp nhô của lợng dầu

Hình 13

Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng ăn khớp trong nh sau: bánh răng 1

đợc dẫn động và quay ăn khớp trong với bánh răng 2 làm cho bánh răng 2 chuyển

động trong thân bơm 3 Buồng A đợc ngăn cách với buồng B bằng vách chắn 4 hình lỡi liềm Khi các răng ra khớp, chất lỏng ở trong buồng A choán hết toàn bộ thể tích các rãnh răng 5 của bánh răng ăn khớp trong và bánh răng ăn khớp ngoài Bánh răng tiếp tục quay, tải dầu đi ngang qua vành chắn 4 và đa vào buồng B đẩy

ra ngoài

Ưu điểm của bơm bánh răng ăn khớp trong là có kích thớc bé hơn và tổn thất thể tích bé hơn bơm bánh răng ăn khớp ngoài khi có cùng lu lợng và dung sai chế tạo, nhng loại bơm này khó chế tạo do đó giá thành cao hơn.

Bơm cánh gạt

Dầu vào Dầu ra

Hình 14

Nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt nh sau: Rôto 1 đợc đặt trong stato 2 với độ lệch tâm e Trên thân rôto có các rãnh để các cánh dẫn 3 có thể di động theo hớng kính Để giảm lực tiếp xúc giữa các đầu cánh gạt 3 với thành stato 2 do tác dụng của lực ly tâm, ngời ta cho cánh gạt chuyển đông cỡng bức trong rãnh 4

đựoc phay trên mặt bên của stato Khi rôto quay, các con lăn (hoặc con trợt) 5 lắp

ở hai bên cánh gạt 3 di động của rôto của bơm di động trong rãnh 4, các thể tích tạo nên giữa hai cánh gạt và các bề mặt stato luôn thay đổi Nếu rôto quay theo chiều mũi tên nh hình vẽ thì thể tích buồng A lớn dần, thực hiện quá trình hút Trong khi đó thể tích của buồng B nhỏ dần thực hiện quá trình nén đẩy dầu ra ngoài

Bơm pít_tông h ớng kính.

cã kh¸c th× chØ kh¸c nhau vÒ kÝch thíc.

Quá trình biến đổi năng lợng của động cơ dầu đợc thực hiện theo chu trình

nh sau:

- Dầu có áp suất đợc đa vào buồng công tác của động cơ Dới tác động của

áp suất, một chi tiết tạo nên buồng công tác của động cơ di động, chuyển động ấy

Tuỳ theo kết cấu động cơ thuỷ lực đợc chia thành 3 loại nh sau:

- Động cơ thuỷ lực bánh răng,

- Động cơ thuỷ lực cánh gạt,

- Động cơ thuỷ lực dạng pít_tông

Động cơ bánh răng.

Tuy kết cấu của loại động cơ thuỷ lực loại bánh răng đơn giản, nhng nó rất

ít đợc dùng trong máy cắt để thực hiện chuyển động quay tròn, vì hiệu suất thấp Ngoài ra, ma sát ở trục và mặt đầu khá lớn, làm cho dầu chóng nóng khi quay nhanh Động cơ thuỷ lực dạng bánh răng chủ yếu dùng để thực hiện các chuyển

động điều khiển nh ở các băng truyền, các đồ gá cấp phôi, hoặc dùng để quay trục vít me thực hiện chuyển động chạy dao trên máy tổ hợp khoan, quay trục vít me dọn phoi trên máy công cụ điều khiển số CNC

A B

B

Hình 16

Dầu có áp suất p đợc dẫn vào buồng nén A, tác dụng lên cánh gạt và tạo thành một mômen xoắn bằng hiệu mômen do áp suất dầu tác dụng lên hai cánh gạt nằm hai bên thành ngăn cách buồng nén A và buồng ra B

c Xy lanh thuỷ lực

Xy lanh thuỷ lực thực chất là một loại động cơ thuỷ lực dùng để biến đổi thế năng của dầu thành cơ năng, thực hiện chuyển động thẳng hoặc chuyển động vòng không liên tục Xy lanh thuỷ lực đợc sử dụng rộng rãi trong hệ các máy cắt kim loại, phổ biến nhất là dùng để thực hiện chuyển động thẳng đi về của bàn máy và bàn dao Xy lanh thuỷ lực có kết cấu đơn giản, nhng có khả năng thực hiện một công suất lớn, làm việc ổn định và giải quyết vấn đề kín khít tơng đối

đơn giản Kết cấu của xy lanh thuỷ lực có nhiều dạng khác nhau tuỳ thuộc vào các điều kiện làm việc và độ lớn cuả lực cần thực hiện.

d Cơ cấu điều chỉnh và điều khiển (các loại van)

* Van an toàn, van tràn:

Van an toàn dùng để đề phòng quá tải cho hệ thống dầu ép, khi áp suất dầu trong hệ thống vợt quá mức điều chỉnh, van an toàn mở ra để đa dầu về bể dầu, do

đó áp suất giảm xuống Nhiều khi van an toàn còn làm nhiệm vụ giữ áp suất không thay đổi trong hệ thống dầu ép Trong trờng hợp này van an toàn đóng vai trò van tràn hoặc van áp lực để xả bớt lợng dầu thừa về bể

Van tràn thờng phải làm việc thờng xuyên hơn van an toàn, nên cần chú ý

đến độ chịu mòn giữa các bề mặt khép kín p1

Mặt khác, vì làm việc nhiều nên độ kín khít của

nó không cần cao nh van an toàn Ký hiệu của

van an toàn và van tràn: p2

* Van tiết lu: Hình 17

Van tiết lu dùng để điều chỉnh lu lợng dầu, và do đó điều chỉnh vận tốc của cơ cấu chấp hành trong hệ thống dầu ép Van tiết lu có thể đặt ở đờng dầu vào hoặc trên đờng dầu ra Nhng phổ biến hiện nay là đặt van tiết lu trên đờng dầu ra vì nh vậy van tiết lu thay thế chức năng của van cản, tạo nên một áp suất nhất

định trên đờng dầu ra của cơ cấu chấp hành và do đó làm cho chuyển động của

nó đợc êm hơn

e Các thiết bị phụ dùng trong hệ thống thuỷ lực

* Bể chứa: là thiết bị để chứa lợng dầu cần thiết cho sự hoạt động của hệ

thống thuỷ lực Tuỳ theo kết cấu của máy mà bể chứa có thể là một khoảng không

đợc đúc liền trong thân máy, hoặc một thùng riêng biệt đặt ngoài thân Để tránh tác dụng của nhiệt vào các bộ phận máy, ngời ta có xu hớng đặt bể chứa ra ngoài

* Thiết bị làm nguội:

Trong hệ thống thuỷ lực làm việc với chế độ nặng, sinh nhiều nhiệt, cũng

nh ở những hệ thống có yêu cầu đặc biệt phải ổn định nhiệt độ của dầu, thì cần phải dùng thiết bị làm nguội dầu Với thiết bị làm nguội, lợng dầu cần thiết cũng

nh kích thớc bể chứa có thể giảm một mức đáng kể Điều này có ý nghĩa lớn đối với việc thiết kế đờng dây tự động có nhiều thiết bị thuỷ lực Thiết bị làm nguội

có thể đặt trong bể chứa hoặc bên cạnh bể chứa để lấy nhiệt từ dầu ra ngoài bằng nớc hoặc không khí Do đó, trong hệ thống thuỷ lực thờng dùng hai loại thiết bị làm nguội: thiết bị làm nguội bằng nớc và hệ thống làm nguội bằng không khí

* Bộ lọc:

Trong quá trình làm việc, dầu không tránh khỏi bị nhiễm bẩn do các chất bẩn từ bên ngoài vào hoặc do các chất bẩn từ bản thân dầu tạo nên Những chất bẩn ấy sẽ làm kẹt các khe hở, các tiết diện chảy có kích thớc nhỏ trong các cơ cấu thuỷ lực, gây nên trở ngại, h hỏng trong hoạt động của hệ thống Do đó, trong các hệ thống thuỷ lực đều dùng bộ lọc để ngăn ngừa chất bẩn thâm nhập vào bên trong cơ cấu thuỷ lực Bộ lọc thờng đợc đặt ở ống hút của máy bơm thuỷ lực Trong trờng hợp cần dầu tinh khiết hơn, đặt thêm một bộ lọc ở cửa ra của bơm, và một bộ lọc nữa ở trên đờng ra của hệ thống thuỷ lực

Tuỳ thuộc vào kích thớc chất bẩn có thể lọc đợc, bộ lọc có thể đợc phân thành:

- Bộ lọc thô: có thể lọc đợc những chất bẩn có kích thớc đến 0,1mm,

- Bộ lọc trung bình: có thể lọc đợc những chất bẩn có kích thớc đến 0,01mm,

Đồng hồ đo áp là thiết bị báo hiệu áp suất hiện tại của hệ thống.

* ống dẫn, ống nối tấm nối:

ống dẫn dùng trong hệ thống thuỷ lực phổ biến nhất là ống đồng và ống thép Trong những năm gần đây công nghệ vật liệu mới phát triển mạnh đã tạo ra các loại vật liệu mới (polymer) có độ bền cơ học cao dẫn đến xu hớng mới hiện nay là dùng các loại ống dẫn bằng polymer, ống bằng polymer có u điểm là dễ làm biến đổi hình dáng Đối với những ống dẫn có tiết diện lớn và không cần uốn cong nhiều, ngời ta thờng sử dụng các ống bằng thép, ví dụ nh các ống dẫn chính, ống hút, ống nén của các bơm thuỷ lực

ống nối (cút nối) để nối các ống dẫn với nhau, hoặc nối các ống dẫn với các cơ cấu thuỷ lực

Tấm nối: trong hệ thống thuỷ lực của máy công cụ hiện đại, sự dò dầu ở các mối nối nhiều khi dẫn đến sự làm việc không ổn định của cơ cấu thuỷ lực Do

đó, khoảng đầu những năm 50 của thể kỷ 20 ngời ta đã nghĩ ra cách thay các ống nối, ống dẫn bằng những tấm nối gọi là panel (giống nh các bảng in mạch điện)

để nối liền các cơ cấu dầu ép Đặc điểm của cách nối này là tất cả các cơ cấu dầu

ép đợc lắp trên một tấm thép phẳng, bên trong có các lỗ khoan, các rãnh tơng ứng

để nối liền chúng với nhau

* Vòng chắn:

Chắn dầu đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự làm việc bình ờng của hệ thống thuỷ lực Chắn dầu không tốt sẽ bị dò dầu ở các mối nối, bị hao phí dầu, không đảm bảo dợc áp suất cao, không khí dễ xâm nhập vào hệ thống dầu ép, làm cho các cơ cấu làm việc không ổn định Để ngăn chặn dò dầu, ngời

th-ta dùng các loại vòng chắn có kết cấu khác nhau với những vật liệu khác nhau, tuỳ thuộc vào áp suất và nhiệt độ dầu, vào hình dáng cũng nh đặc điểm của bề mặt cần chắn khít Chắn khít những chi tiết cố định tơng đối đơn giản, dùng các vòng chắn bằng chất dẻo hoặc bằng các kim loại mềm nh đồng, nhôm Vòng chắn

những bề mặt cố định thờng dùng những sợi dây bện bằng gai, sợi hoặc vòng chắn chữ O Chắn khít những chi tiết có chuyển động tơng đối với nhau khó khăn hơn Dùng rộng rãi nhất để chắn khít những chi tiết có chuyển động thẳng hoặc vòng là vòng chắn chữ O với những rãnh lắp có kết cấu thích hợp.

2 Các bộ phận chính tạo nên hệ thống khí nén.

a Máy nén khí

Không khí vào

Không khí ra

Nước vào

Nước ra

1 2

3 4 5

6 7

8 9

Hình 18 Máy nén khí

9,Lò xo ép

Máy nén khí là một thiết bị biến đổi năng lợng, dùng để biến cơ năng thành

động năng và thế năng (dới dạng áp suất) của khí Khi làm việc máy nén sẽ nén khí với một áp suất nhất định vào một bình chứa và cung cấp cho hệ thống khí nén của máy CNC Khi áp suất giảm đi thì máy sẽ tự động hoạt động để cung cấp khí đảm bảo luôn luôn đủ áp suất cho các cơ cấu làm việc Tuỳ theo kết cấu mà máy nén đợc chia thành các loại sau: máy nén khí kiểu cánh gạt, máy nén khí