TÌM HIỂU ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CNC

Như chúng ta đã biết trên các máy công cụ thông thường và đặc biệt là trên máy công CNC thì đồ gá là bộ phận quan trọng và không thể thiếu được.

Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY ==========***********========== BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CNC TÌM HIỂU ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CNC Nhóm sinh viên thực hiện : Nhóm 04 Nguyễn Ngọc Quyết Đào Duy Thanh Vương Khắc Nhật Lớp : Cơ Điện Tử - K46 Trường : Đại Học Giao Thông Vận Tải GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Hà Nội 10/2009 GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 1 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 LỜI MỞ ĐẦU hư chúng ta đã biết trên các máy công cụ thông thường và đặc biệt là trên máy công CNC thì đồ gá là bộ phận quan trọng và không thể thiếu được. Chất lượng sản phẩm cơ khí, năng suất lao động và giá thành là những chỉ tiêu quan trọng trong sản xuất cơ khí. Để đảm bảo các chỉ tiêu trên, trong quá trình chế tạo các sản phẩm cơ khí, ngoài máy cắt kim loại (máy công cụ) và dụng cụ cắt, chúng ta còn cần có đồ gá và các dụng cụ phụ (gọi là trang bị công nghệ). Trang bị công nghệ đóng vai trò rất quan trọng, nhờ nó sản xuất cơ khí có thể đảm bảo năng suất và nâng cao chất lượng, tăng năng suất và hạ giá thành sản phẩm. N Đặc biệt trong thời buổi công nghệ đang phát triển, sản xuất không còn là cơ khí đơn thuần nữa, nó được tích hợp điều khiển, các hệ thống truyền lực được điều khiển đảm bảo độ chính xác gia công cao, năng suất lớn, chúng ta có thể dễ thấy ở máy công cụ CNC (Computer Numerical Control). Vì vậy đồ gá trên máy CNC đã được cải tiến để có thể điều khiển tự động, dễ dàng tháo lắp, đạt độ chính xác cao, phù hợp với tốc độ làm việc lớn của máy và đảm bảo tính kinh tế. Cũng vì lí do như vậy nên nhóm chúng em đã cùng nhau tìm hiểu về các thiết bị đồ gá trên máy CNC để hiểu rõ hơn về nó, nghiên cứu kĩ về kĩ thuật cũng như nguyên lí làm việc của đồ gá. GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 2 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 MỤC LỤC PHẦN I :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC .5 1.1.Đặc điểm của đồ gá trên máy công cụ CNC : .5 1.2.Yêu cầu đối với chi tiết gia công trên các máy CNC : 5 1.3.Phân loại đồ gá trên máy CNC : .6 1.3.1. Đồ gá vạn năng không điều chỉnh : .6 1.3.2.Đồ gá vạn năng điều chỉnh : .9 1.3.3.Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh : .9 1.3.4.Đồ gá vạn năng – lắp ghép : 10 1.3.5.Đồ gá lắp ghép điều chỉnh : 11 1.3.6.Đồ gá chuyên dùng : .12 PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY TIỆN 14 2.1. Đồ gá trên máy tiện CNC: 14 2.1.1. Mâm cặp: .17 2.1.2. Kẹp rút : 19 2.1.3. Tốc cặp-Mũi tâm : .20 2.1.4. Trục gá bung: .22 2.1.5. Mân hoa : .23 2.1.6. Luy-nét : .24 PHẦN III : TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY PHAY .25 3.1 Giới thiệu chung .25 3.2 Đồ gá kẹp cơ khí 27 3.2.1 Bàn kẹp .27 3.2.2 Đầu phân độ 28 3.2.3 Ê-tô .28 3.3 Đồ gá kẹp thủy lực và khí nén .31 3.3.1 Ê-tô khí nén ,thủy lực .31 GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 3 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 2.2.3 Đồ gá kẹp bằng từ tính .36 PHẦN II : MỘT SỐ LOẠI ĐỒ GÁ ĐẶC BIỆT: 37 2.1. Đồ gá bàn xoay: 37 2.1.Phân loại : 37 2.1.1.Loại tiêu chuẩn : .37 2.1.2. Loại bàn xoay có động cơ lắp phía sau : .38 2.1.3. Loại bàn xoay có lỗ trục chính lớn : .39 2.1.4. Loại bàn xoay có nhiều trục : 39 2.1.5. Loại bàn xoay nghiêng : .40 2.2.Ứng dụng : .41 GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 4 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 PHẦN I :GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY CÔNG CỤ CNC 1.1. Đặc điểm của đồ gá trên máy công cụ CNC : Một trong những đặc điểm chình của máy công cụ CNC là tính chính xác rất cao. Đồ gá trên các máy đó ảnh hưởng rất lớn tới độ chính xác gia công bởi vì sai số chuẩn khi định vị chi tiết trên đồ gá là một trong những thành phần sai số tổng cộng. đồ gá trên máy CNC phải đảm bảo độ chính xác gá đặt cao hơn các đồ gá trên máy vạn năng thông thường. Để đảm bảo độ chính xác gá đặt phải chọn chuẩn sao cho sai số chuẩn bằng 0, sai số kẹp chặt phải có giá trị nhỏ nhất, điểm đặt của lực phải tránh gây biến dạng cho chi tiết gia công. Các máy CNC có độ cứng vững rất cao, do đó đồ gá trên các máy đó không được làm giảm độ cứng vững của hệ thống công nghệ khi sử dụng máy với công suất tối đa. Điều đó có nghĩa là đồ gá trên các máy CNC phải có độ cứng vững lớn hơn các đồ gá thông thường khác. Vì vậy, đồ gá trên các máy CNC phải được chế tạo từ thép hợp kim với phương pháp tôi bề mặt. Khi gia công trên máy CNC, các dịch chuyển của máy và dao được bắt đầu từ gốc tọa độ, do đó trong nhiều trường hợp đồ gá phải đảm bảo sự định hướng hoàn toàn của chi tiết gia công, có nghĩa là phải hạn chế tât cả các bậc tự do khi định vị đồ gá trên máy (phải định hướng đồ gá trên cả hai phương ngang và dọc của bàn máy). Trên các máy CNC người ta cố gắng gia công được nhiều bề mặt chi tiết với một lần gá đặt, do đó các cơ cấu định vị và kẹp chặt của đồ gá không được ảnh hưởng đến dụng cụ cắt khi chuyển bề mặt dụng cụ gia công. Phương pháp kẹp chặt có hiệu quả nhất là kẹp chặt ở bề mặt đối diện với bề mặt định vị. 1.2. Yêu cầu đối với chi tiết gia công trên các máy CNC : Chi tiết gia công trên máy CNC ảnh hưởng đến kết cấu của đồ gá, do đó phải đảm bảo được những yêu cầu sau đây: + Chi tiết gia công phải có những bề mặt chuẩn tốt đảm bảo độ chính xác và độ ổn định gá đặt, đồng thời chi tiết phải có bề mặt thuận tiện cho việc kẹp chặt, không gây biến dạng chi tiết. GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 5 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 + Để không phải dùng đồ gá phụ thì chi tiết không nên có bề mặt nghiêng và góc nghiêng. + Để đảm bảo độ chính xác gá đặt cao, chi tiết phải được định vị theo 3 bề mặt. Trong trường hợp này có thể dùng các bề mặt đã qua gia công trên các máy vạn năng để định vị. + Nếu chi tiết gia công không cho phép định vị theo 3 bề mặt thì định vị theo một bề mặt và hai lỗ, khoảng cách các lỗ phải cách xa nhau và có độ bóng cấp 7. 1.3. Phân loại đồ gá trên máy CNC :  Đồ gá vạn năng không điều chỉnh  Đồ gá vạn năng điều chỉnh  Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh  Đồ gá vạn năng lắp ghép  Đồ gá lắp ghép điều chỉnh  Đồ gá chuyên dùng 1.3.1. Đồ gá vạn năng không điều chỉnh : Loại đồ gá này có các chi tiết đã được điều chỉnh cố định để gá nhiều loại chi tiết gia công khác nhau trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ. Đó là các loại mâm cặp được dùng để truyển mômen xoắn cho chi tiết gia công. Có 3 loại mâm cặp thường được dùng trên các máy tiện CNC (ngoài mâm cặp 3 và 4 chấu thông dụng). GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 6 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Hình 1: Mâm cặp 3 chấu Hình 2: Mân cặp 4 chấu 1.3.1.1. Mân cặp ly tâm (mâm cặp quán tính): Loại mâm cặp này có hai hoặc ba chấu kẹp. Các chấu là những chi tiết độc lập với nhau, khi quay dưới tác dụng của lực ly tâm chúng kẹp chặt chi tiết và nhờ lực cản tự hãm mà chi tiết gia công không bị xê dịch dù bị tác dụng của lực cắt. 1.3.1.2. Mâm cặp có chân mặt đầu cứng : Mâm cặp có chân mặt đầu cứng xác định chính xác mặt đầu của tất cả các chi tiết gia công theo truc Z. Lực kẹp chi tiết sinh ra nhờ mũi tâm sau. Nếu mặt đầu của chi tiết không vuông góc với tâm của nó thì các mặt đầu ăn vào chi tiết gia công không đều nhau, điều đó làm giảm mômen xoắn được truyển từ trục chính của máy. GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 7 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Hình 3: 1 – Thân; 2 – Lò xo; 3 – Mũi tâm; 4 – Chi tiết tỳ mặt đầu 5– Chân mặt đầu bằng hợp kim cứng; 6 – Chi tiết gia công 1.3.1.3. Mâm cặp có chân mặt đầu tùy động : Các mặt đầu có dạng tròn xoay được lắp vào lỗ có chứa chất dẻo. Khi chi tiết gia công được kẹp chặt từ mũi tâm sau, mặt đầu bên trái của chi tiết đẩy các chân mặt đầu về bên trái và làm cho áp lực của chất dẻo tăng lên. Như vậy, tất cả các chân mặt đầu đều tiếp xúc với chân mặt đầu chi tiết cần gia công và lực kẹp tác động lên các chân hầu như bằng nhau. Mâm cặp mặt đầu có chân tùy động tạo ra mômen xoắn lớn hơn so với mâm cặp mặt đầu cứng. Loại mâm cặp này có thể dùng để kẹp chi tiết gia công thô. Số chân mặt đầu có thể là 8, 10, 12 v.v. Hình 4: 1 – Lò xo; 2 – Thân; 3 – Chất dẻo 4– Chân mặt đầu; 5 – Mũi tâm GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 8 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 1.3.2. Đồ gá vạn năng điều chỉnh : Kết cấu đồ gá vạn năng điều chỉnh gồm phần đồ gá cơ sở và phần chi tiết thay đổi điều chỉnh. Các chi tiết thay đổi điều chỉnh có kết cấu đơn giản và giá thành chế tạo không cao. Đồ gá vạn năng điều chỉnh được sử dụng trong sản xuất hàng loạt nhỏ, đặc biệt là khi thực hiện gia công nhóm. Trên máy tiện CNC đồ gá vạn năng điều chỉnh là các mâm cặp 3 chấu thay đổi điều chỉnh (thay đổi các chấu kẹp). Hình 5: Mâm cặp 3 chấu thay đổi hiệu chỉnh 1.3.3. Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh : Đồ gá chuyên dùng điều chỉnh cho phép gá đặt một số loại chi tiết điển hình có kích thước khác nhau. Kết cầu của đồ gá gồm hai phần chính: + Phần đồ gá cơ sở + Phần chi tiết thay đổi Đồ gá này cho phép thay đổi chi tiết gia công ngoài vùng làm việc của máy. Phạm vi ứng dụng có hiệu quả của đồ gá là dùng trong sản xuất hàng loạt. GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 9 Đ ồ g á t r ê n m á y C N C CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Hình 6: Các dạng chi tiết gia công: l – kích thước điều chỉnh Sơ đổ gá đặt: 1 – Thân đế cơ sở; 2,4 – Trục gá; 3,5 – Chi tiết định vị; 6 – Rãnh định hướng; 7 – Chốt Đồ gá trên (Hình 6) được dùng để gia công chi tiết dạng càng, dạng chấu kẹp, v.v… Đồ gá (Hình 6) gồm thân để cơ sở 1; các chi tiết thay đổi: trục gá 2, trục gá 4; các chi tiết định vị 3 và 5. Đồ gá được định vị trên bàn máy bằng đầu gá 2 và chốt 7. Chi tiết gia công được định vị bằng mặt phẳng trên các chi tiết định vị 3 và 5 với các mặt lỗ trên hai trục 2 và 4. Chi tiết được kẹp chặt bằng hai mũ ốc. Các chi tiết thay đổi 4 và 5 được lắp đặt và điểu chỉnh theo rãnh định hướng 6 của đồ gá. Kích thước điều chỉnh l (khoảng cách giữa các lỗ tâm của chi tiết gia công). Nếu dùng đồ gá để gá đặt chi tiết dạng chấu kẹp theo một lỗ và rãnh then thì dùng trục gá 2 và rãnh then. 1.3.4. Đồ gá vạn năng – lắp ghép : Thành phần của đồ gá vạn năng – lắp ghép là những chi tiết chuẩn được chế tạo với độ chính xác cao. Các chi tiết này có rãnh then để lắp ghép. Sau khi GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 10 [...]... điều chỉnh Kết cấu của đồ gá như vậy phải thật đơn giản để nâng cao hiệu quả kinh tế khi sử dụng GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 12 CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Đồ gá trên máy CNC Hình 9: Ê tô máy Hình 10: Bàn xoay GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 13 CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Đồ gá trên máy CNC PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY TIỆN 2.1 Đồ gá trên máy tiện CNC: Yêu cầu đồ gá trên máy tiện CNC: • Thao tác nhanh... đầu 1.3.5 Đồ gá lắp ghép điều chỉnh : Loại đồ gá này được dụng trên các máy phay CNC và các máy khoan CNC Trên chi tiết cơ sở (đế đồ gá) người ta gia công các hệ lỗ để lắp ghép các chi tiết định vị và kẹp chặt khi muốn tạo thành đồ gá mới (trên đế đồ gá vạn năng – lắp ghép có các rãnh để lắp ghép) GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 11 CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Đồ gá trên máy CNC Hệ lỗ trên đế đồ gá lắp ghép... rãnh trên đồ gá vạn năng – lắp ghép (Hình 8) là các đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh Hình 8: Đế đồ gá lắp ghép điều chỉnh 1.3.6 Đồ gá chuyên dùng : Thông thường loại đồ gá này được sử dụng trong sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối Kết cấu của đồ gá chỉ được dùng để gia công một loại chi tiết nhất định Trên các máy CNC loại đồ gá này chỉ được dùng trong những trường hợp không thể dùng được các loại đồ gá. .. ĐỀ CNC Nhóm 4 PHẦN III : TÌM HIỂU VỀ ĐỒ GÁ TRÊN MÁY PHAY Đồ gá trên máy CNC 3.1 Giới thiệu chung Như chúng ta đã biết để gia công chính xác được các chi tiết trên máy CNC cũng như trên các máy gia công thông thường thì vấn đề định vị và kẹp chặt chi tiết đóng vai trò rất quan trọng Để định vị và kẹp chặt được tốt yêu cầu các loại đồ gá phải chính xác, tháo lắp nhanh phù hợp với tốc độ làm việc của máy. .. mômen kẹp được truyền đến mâm cặp Hình 15: Cơ cấu kẹp bằng điện Bây giờ ta sẽ đi tìm hiểu cụ thể một số loại đồ gá thường dùng trên máy tiện CNC, ta có thể kể một số loại đồ gá như sau: 1 Mâm cặp 2 Kẹp rút 3 Tốc cặp-Mũi chống tâm GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 16 CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 4 Trục gá bung 5 Mâm hoa Đồ gá trên máy CNC 6 Luy-nét 2.1.1 Mâm cặp: Mâm cặp được phân biệt dựa và số chấu kẹp là mâm... kinh tế Một số loại đồ gá chính thường được dùng trên máy phay CNC: 1 Ê-tô 2 Bàn từ tính 3 Modul gá 4 Bàn xoay Kẹp bằng Ê-tô 1 Ê-tô có thể được quay từng góc 90o trên bàn máy 2 Vị trí có thể được thay đổi 3 Chi tiết được kẹp có thể dịch chuyển dọc theo trục z và x GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 25 CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Kẹp bằng bàn từ Đồ gá trên máy CNC 1 Vị trí của chi tiết trên bàn máy có thể được xác...CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Đồ gá trên máy CNC gia công một số loại chi tiết nào đó người ta tháo đồ gá ra và lắp ghép lại để gá đặt chi tiết khác Do độ chính xác của chi tiết rất cao cho nên sau khi lắp ghép không phải gia công bổ sung Thời gian để lắp ghép một đồ gá mới khoảng 3÷4 giờ Hình là đồ gá vạn năng - lắp ghép Để tạo thành đồ gá người ta đem các chi tiết (Hình 7) lắp... bằng Modul gá 1 Vị trí của chi tiết trên bàn máy có thể thay đổi 2 Các phần tử kẹp có thể xác định như là một modul Vị trí kẹp do người sử dụng xác định Các rãnh T trên bàn máy phay là cơ sở để kẹp chi tiết gia công Phụ thuộc vào chi tiết gia công được kẹp theo dạng và cách thức như thế nào, có thể phân biệt đồ gá trên máy phay CNC theo các thiết bị kẹp như sau: • Đồ gá kẹp cơ khí • Đồ gá kẹp thủy... nén, chân không (kẹp màng) GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 34 CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Đồ gá trên máy CNC Hình 47: Kẹp chân không Hình 338: Kẹp phôi bằng khí nén và chân không (kẹp phía trong) GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn Trang 35 CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Đồ gá trên máy CNC Hình 49: Kẹp phôi bằng khí nén và chân không (kẹp cân bằng) 2.2.3 Đồ gá kẹp bằng từ tính Chi tiết gia công bằng sắt có thể được kẹp bằng bàn... CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Bộ phận kẹp phôi dựa trên qui tắc của một số chi tiết cơ bản Để kẹp phôi có thể sử dụng xylanh khí nén kết hợp với đòn bẩy theo qui tắc đòn bẩy Đồ gá trên máy CNC Hình 43: Kẹp đứng Lực kẹp kéo Hình 44: Kẹp ngang Lực kẹp nén a)Tác động lực nghiêng trực tiếp c)Vấu kẹp nghiêng GVHD : T.S Nguyễn Hồng Sơn b) Kẹp bằng chêm d) Kẹp chêm Trang 33 CHUYÊN ĐỀ CNC Nhóm 4 Đồ gá trên máy CNC Hình