Bài Giảng Dụng Cụ Cắt Quay

Phần iv dụng cụ cắt quay Hình 4.1 : Một số loại dụng cụ cắt quay tiêu biểu dùng máy CNC Dụng cụ cắt quay đa dạng chđng lo¹i nh− : dao phay, mịi khoan, dao kht, doa, tarô nhng phạm vi đề tài vào tìm hiểu số loại dao phay, mũi khoan dao doa đợc sử dụng máy CNC Nói chung loai dao phần lớn đợc chế tạo có kết cấu ghép mảnh hợp kim cứng, mét sè mịi khoan cì nhá, mịi tar«, dao phay ngón cỡ nhỏ đợc chế tạo liền khối nhng đợc phủ bề mặt để nâng cao hiệu cắt gọt Hình 3.1 số minh hoạ loại dao phay , mũi khoan sử dụng máy điều khiển số CNC Để hiểu rõ kết cấu dao, mảnh dao cách sử dụng loại dụng cụ cắt nói trên, sau nghiên cứu tìm hiểu cụ thể loại dao phay, kiểu mũi khoan dụng cụ gia công lỗ sử dụng cho máy phay trung tâm gia công phay CNC 4.1.dao phay Dao phay loại dụng cụ cắt quay đợc dùng để gia công nhiều bề mặt khác nhau, mà loại dụng cụ chiếm tỷ lệ lớn số dụng cụ cắt quay.Dao phay sử dụng máy công cụ thông thờng gia công đợc mặt phẳng , mặt trụ, rÃnh , rÃnh then ,các mặt định hình Khi sử dụng máy phay CNC, trung tâm gia công CNC gia công đợc nhiều bề mặt phức tạp hơn(các bề mặt 3d nh cánh tua-bin), với máy cã tèc ®é trơc chÝnh lín cã thĨ sư dơng đợc dao phay ngón bé(tới 0,3mm) để phay đợc rÃnh hẹp Quan trọng sử dụng máy CNC kết hợp với hệ thống thay dao tự động đà tiết kiệm đợc nhiều thời gian phụ dao gia công đợc hầu hết bề mặt máy Dao phay có nhiều kiểu loại khác có nhiều tiêu chuẩn để phân loại dao phay khác -Theo kết cấu dao phân làm dao phay nhọn dao phay hớt lng -Theo cách phân bố dao so với trục dao có loại : dao phay trụ, dao phay mặt đầu , dao phay định hình -Theo dạng : dao phay thẳng, dao phay nghiêng, dao phay xoắn -Theo kết cấu dao :dao phay liền dao phay chắp -Theo phơng pháp kĐp dao : dao phay trơ ngang, dao phay trơ ®øng Nh−ng ®Ị tµi nµy, víi mơc ®Ých lµ sau nghiên cứu chọn đợc dao đẻ gia cong bề mặt yêu cầu trớc nên se phân loại dao phay theo khả gia công đợc bề mặt dao, theo cách phân lạoi có : dao phay mặt phẳng, dao phay mặt trụ, dao phay rÃnh, dao phay mặt cong có đờng sinh thẳng, dao phay mặt 3d phắc tạp Nh có trờng hợp dao phay vừa có mặt nhóm lại có mặt nhóm khác nh dao phay mặt phẳng sử dụng máy CNC phay đợc mặt trụ, dao phay đĩa phay rÃnh sử dụng phay mặt phẳng Ngoài ngời ta chế tạo nhóm dao phay chuyên dùng công nghiệp chế tạo ôtô, máy nổ, nhóm dao đợc phát triển phát triển ngành công nghiệp ôtô Trong dao phay ghép mảnh dùng máy điều khiển số CNC tuỳ theo số lợng mảnh dao(số dao) bố trí chu vi dao mà ngời ta lại phân chúng làm loại dao phay : -Dao tha : dùng cho phay thô trờng hợp phần công-xôn dao lớn - Dao phay có số kín bình thờng : sử dụng phổ biến trờng hợp gia công thông thờng,đây loại dao đợc dùng phổ biến - Dao có số kín : loại u tiên dùng gia công gang thép chịu nhiệt Tuỳ kiểu dao mà việc đánh giá số lợng dao tha hay kín có khác nhau, nhng thông thờng đánh giá đợc tiêu chuẩn hoá đợc nhiều nhà sản xuất áp dụng tiêu chuẩn Ví dụ cách đánh giá theo tiêu chuẩn ISO dao phay mặt đầu: Bảng 4.1 : Phân loại dao phay mặt đầu theo số dao Số D Số D Số (mm) Tha Kín Rất kín (mm) Tha KÝn RÊt kÝn (mm) Th−a KÝn RÊt kÝn 63 100 10 160 12 15 80 125 12 200 10 12 20 Đa số loại dao phay sử dụng máy CNC có kết cấu ghép mảnh mối ghép khí, dao cỡ nhỏ nh dao phay ngón có đờng kính dới 25mm không chế tạo theo kết cấu ghép mảnh khí mà phần cắt đợc chế tạo riêng đợc hàn vào cán dao Để nâng cao hiệu vật liệu phần cắt phần cắt loại dao phay đợc phủ bề mặt vật liệu nh Cácbít Titan, bít tantan , nhôm ôxít, cácbít bo Vì đa số dao có kết cấu ghép mảnh nên tr−íc t×m hiĨu kÕt cÊu cđa dao phay sÏ tìm hiểu kết cấu , kí mà hiệu phạm vi ứng dụng mảnh dao phay Sau lần lợt tìm hiểu kĩ kí m· hiƯu ,kÕt cÊu cđa mét sè lo¹i dao phay theo cách phân loại đà nêu 4.1.1 Mảnh dao phay Nói chung so với mảnh dao tiện đà nghiên cứu mảnh dao phay có cấu tạo giống với mảnh dao tiện, giống thể sở thông số hình học phần cắt kí hiệu thông số Nhng đặc điểm gia công có khác so víi dao tiƯn : c¾t cã nhiỊu l−ìi cắt đồng thời tham gia cắt, chiều dày lớp cắt thay đổi gây rung động trình cắt nên mặt kêt cấu mảnh dao phay có thay đổi mảnh tiện Hình 4.2 : Các mảnh sử dụng cho dao phay Để dễ dàng chọn đợc loại mảnh dao hợp lý cho loại dao sử dụng dao phay, mảnh dao phay đợc kí hiệu theo tiêu chuẩn Cách kí hiệu gần nh kí hiệu mảnh tiện, kí hiệu giá trị góc sau, kích thớc mảnh, hớng làm việc có giá trị nh mảnh dao tiƯn Cơ thĨ vỊ kÝ hiƯu m¶nh dao phay nh− sơ đồ hình 4.3 Từ cách kí hiệu mảnh dao ta thấy tổ hợp lại có nhiều mảnh dao với hình dáng thông số hình học khác ta chọn loại mảnh dao có hình dáng thông số ình học mong muốn Nhng thông thờng với loại hình dáng mảnh sử dụng thông số hình học phù hợp định Các mảnh có lỡi cắt thẳng sử dụng cho dao phay mặt phẳng dïng gãc sau >7 o , gãc sau =3 o , o sử dụng cho mảnh P P P P P P trßn , gãc sau =0 o dùng cho mảnh dao có lỡi cắt thẳng ghép vào dao gia công lỗ chuyên P P dụng Hình 4.3: Sơ đồ kí hiệu mảnh dao phay Về hình dáng mảnh dao, mảnh dao phay sử dụng nhiều mảnh có hình dáng phong phú mảnh tiện(nh mảnh cạnh đều, cạnh đều), đặc biệt với dao phay mũi cầu lỡi cắt mảnh thờng có biên dạng phức tạp Điều phù hợp với đa dạng kết cấu phần thân loại dao khác Từ cách kí hiệu cho thấy điểm khác mản dao phay mảnh dao tiện : sử dụng mảnh dao tiện góc nghiêng dao quy định mảnh dao lắp vào đầu dao khác để tạo góc nghiêng khác nhau, nhng với mảnh dao phay lại dùng cho dao phay có góc nghiêng đà đợc xác định chế tạo mảnh Ví dụ mảnh hình vuông nhng có mảnh đợc chế tạo cho dao có góc ăn dao 45 o , có mảnh lại chế tạo cho dao có góc ăn dao 10 o , 90 o Và P P P P P P dùng mảnh lắp vào dao đợc chúng mảnh hình vuông Về thông số hình học phần cắt mảnh dao phay có cấu tạo nh loại mảnh dao khác, mảnh dao dùng cho gia công thô phần cạnh vát âm lỡi cắt dài rÃnh lõm bẻ phoi không sâu : cấu tạo nhằm tăng bền cho lỡi cắt phần vát âm đóng vai trò bẻ phoi tạo lực nén lên phoi , mảnh gia công bán tinh phần vát âm nhỏ rÃnh bẻ phoi lớn ,đến mảnh dao dùng gia công tinh phần vát âm rÃnh bẻ phoi rÊt lâm(b¸n kÝnh cung lâm nhá) phoi gia công tinh khó bị gÃy Hình 4.4 : Cấu tạo phần cắt mảnh dao Khi phay vật liệu khó gia công nh nhôm kết cấu bẻ phoi cần có cấu tạo đặc biệt hơn, thông thờng không sử dụng rÃnh lõm cung tròn mà sử dụng rÃnh gấp khúc đột ngột hay nhiều rÃnh lõm liên tiếp để bẻ phoi đợc tốt Hình : Kết cấu bẻ phoi cho mảnh dùng gia công nhôm Trên mảnh dao phay có đoạn chuyển tiếp lỡi cắt kề nhau, đoạn chuyển tiếp đoạn vát thẳng cung tròn nối tiếp(trên mảnh dao tiện lỡi cắt lỡi cắt phụ thờng cung tròn chuyển tiếp bán kính mũi dao) Đoạn chuyển tiếp có tác dụng tăng bền cho lỡi cắt mảnh, đóng vai trò lỡi cắt phụ 4.1.2.Dao phay mặt phẳng Trong phay mặt phẳng dao cụ cổ điển dao phay trụ hay đợc sử dụng, sử dụng dao ghép mảnh máy CNC lại phát triển mạnh loại dao phay mặt đầu để gia công mặt phẳng Vì việc sử dụng dao mặt đầu có nhiều u điểm thuận lợi ,đặc biệt dùng dao ghép mảnh, cụ thể : -Việc ghép mảnh dao phay trụ khó khăn việc ghép mảnh dao phay mặt đầu -Trên máy CNC áp dụng phơng pháp thay dao tự động nên dao lắp công-xôn trục ,vì dùng dao phay trụ làm yếu dao phần công-xôn dài -Khi dùng dao phay mặt đầu cho phép sử dụng dao có đờng kính lớn để gia công mặt có kích thớc lớn nh làm tăng suất gia công -Độ cứng vững dao phay mặt đầu cao tạo điều kiện để nâng cao đợc chế độ cắt -Số lỡi cắt đồng thời tham gia cắt lớn nên suất gia công cao, -Dễ dàng thay dao,không phải tiến hành trình mài lại phức tạp -Có thể gia công đồng thời nhiều bề mặt nhiều dao ghép với Có nhiều loại dao phay mặt phẳng khác nhng loại dao đợc dùng phổ biến dao có góc nghiêng o (mảnh dao hình tròn),45 o (mảnh dao hình vuông), P P P P 90 o (mảnh dao hình vuông hình chữ nhật) P P Hình : Một số kiểu dao phay mặt phẳng Các dao có góc nghiêng 90 o ăn dao theo phơng hớng kính hay ăn dao P P chiều trục hỗn hợp, ăn dao hỗn hợp lỡi cắt làm việc lúc cần quan tâm đến lực cắt cho phép.Còn dao phay có góc nghiêng 45 o o P P P P lỡi cắt làm việc, thờng lỡi cắt phía Phần thân dao đợc thiết kế với độ cứng vững cao thờng có kiểu thân dao : -Kiểu dao với cán dao hình trụ dài, loại dùng cho dao phay có đờng kính nhỏ Vì dao đợc nối với chuôi côn(để thay dao nhanh) nhờ ống kẹp đàn hồi -Kiểu dao cán dao liền, có lỗ để lắp trục dao : loại đợc định vị với cán dao nhờ lỗ trụ mặt đầu, truyền lực nhờ rÃnh then bè trÝ vu«ng gãc víi trơc dao Lùc kĐp nhờ bu_lông bắt từ mặt đầu dao vào trục dao -Kiểu dao cán liền ,không có rÃnh then truyền lực : rÃnh then nên lực truyền từ cán dao đến đầu dao nhờ lực xiết lắp đầu dao vào cán dao Các loại dao phay mạt phẳng đà đợc tiêu chuẩn hoá kí hiệu thống để dễ dàng cho việc sử dụng Cơ thĨ c¸ch kÝ hiƯu cđa h·ng Sanvik nh− sau : -Chữ hớng làm việc dao phay : R dao làm việc hớng phải, L dao làm việc theo hớng trái -Chữ số tiếp theo(2,3,4 ) hệ dụng cụ cắt đợc chế tạo ra, hệ thứ đợc phát triển từ hệ thứ với cải tiến cho dao -2 ch÷ sè tiÕp theo chØ gãc nghiêng chính(góc ăn dao dao cụ) Ví dụ : R245, R345 dao phay mặt phẳng làm viaệc theo hớng phải, có góc ăn dao 45 o ,nhng dao R345 loại đợc cải tiến từ loại R245.Tơng tự sau có kiểu P P dao phay mặt phẳng R200, R290 , R265 chúng đà đợc cải tiến với mẫu R300, R390 , R365 Hình 4.7 : Kí hiệu dao phay mặt đầu Nh đà nói trên, mục ta nghiên cứu dao phay mặt phẳng, nhng loại dao gia công mặt phẳng chúng gia công đợc nhiều loại bề mặt khác t tõng kiĨu dao VÝ dơ nh− dao vai vu«ng(cã góc ăn dao 90 o ) gia công mặt P P phẳng chúng gia công đợc bề mặt lỗ trụ, rÃnh then Vì sau ta tìm hiểu kĩ kiểu dao phay mặt phẳng điển hình dao vai vuông, dao có góc ăn dao 45 o P P dao có lỡi cắt tròn -Dao vai vuông-kiểu dao CoroMill 290(hoặc 390) : Loại dao sử dụng mảnh vuông, ghép mảnh vào thân dao tạo góc nghiêng 90 o , mục đích dùng P P gia công mặt phẳng bậc, mặt trụ bậc.Cũng có thĨ sư dơng nh− mét dao phay r·nh, phay mỈt phẳng cần thiết dm dm ap l3 l1 ap l1 Bkw Dc Dc Hình 4.8 : Dao phay mặt phẳng với góc ăn dao 90 o P Khi dao cắt hai mặt phẳng với vận tốc cắt cao(trờng hợp sử dụng dao gia công mặt trụ chạy dao theo đờng xoắn vít) ý công suất cắt hạn chế phải đảm bảo lực cắt cho phép Dao phay mặt phẳng bậc thích hợp sử dung hầu hết loại máy, dao gia công đợc tất loại vật liệu Ngoài mẫu dao cán trụ đầu dao lắp theo kiểu treo vào thân dao, R290 có thêm kiểu dao lắp khóa với thân dao, loại cần xoay đầu dao vào thân dao đến chặt đợc gia công mối ghép không bị tháo lỏng chiều quay ngợc chiều với chiỊu th¸o láng dơng Khi chän dao phay vai vuông để gia công cần ý đến kích thớc chúng, kích thớc đà đợc tiêu chuẩn hoá kí hiệu, thông thờng kích th−íc chÝnh nh− : ®−êng kÝnh danh nghÜa cđa dao, đờng kính cán dao(dao cán trụ) hay lỗ lắp ghép(dao cán trụ), kích thớc mảnh dao sử dụng Các thông số cụ thể tra bảng nhà sản xuất nh bảng 4.2 trích số loại dao hÃng Sandvik Bảng 4.2 : Kí hiệu thông số số loại dao phay mặt phẳng =90 o P P Loại tha / số Loại kín /số Loại kín /số Dc l1 l2 dm ap a mm m m m m mm mm m m R290-125Q4015L R290-125Q4015M R290-125Q4015H 125 63 - 40 12,7 15 R290-063A3215L R290-063A3215M - 63 - 12 32 12,7 15 R290-100V8015L R290-100V8015M R290-100V8015H 100 50 - V8 12,7 15 - Hình 4.9 : Một số khả gia công dao R290(=90 o) P P -Dao có =45 o ,mảnh dao hình vuông, mà hiệu dao R245(hoặc R345) : Loại dao P P chuyên dùng để gia công mặt phẳng thích hợp điều kiện gia công thô bán tinh.Không nên dùng dao R245 để gia công rÃnh hay gia công lỗ trụ nh dao R290 thông số hình học dao không thích hợp cho việc gia công bề mặt Vì dao có góc nghiêng 45 o nên loại dao đợc sử dụng để vát mép với gãc P P v¸t 45 o C¸c dao v¸t mép thờng sử dụng dao cán trụ có ®−êng kÝnh nhá, trªn dao chØ P P sư dơng mảnh dao Hình 4.25 c2 c1 lc dg l23 l22 c3 D22 db1 D1 D21 Bkw1 Th c3 dmm l21 lb lth 60° H×nh 4.26 VÝ dụ : ( hình 4.26) kết cấu kiểu giá đỡ theo DIN 69871(Đức) đợc coi khởi tạo tiêu chuẩn quốc tế ISO Kích thớc đợc cho theo b¶ng : ISO B k−1 B B C1 B B C2 C3 B B B B D b1 d g B 30 16,1 16,4 19 15 13 40 16,1 22,8 25 18,5 17 B B B dm m B B D1 B 7,00 31,75 50 B D 21 B B 44,3 D 22 B B 59,3 lc B B lb B B l th B B L 21 L 23 B B B B 47,8 5,5 18,5 3,2 19,1 7,00 44,45 63,55 56,25 72,35 68,4 8,2 23,8 3,2 19,1 C¸c chi tiÕt trung gian dïng cho viƯc kĐp chặt dao cụ nhiều loại đợc tiêu chuẩn hoá Hình 4.27, 4.28 giới thiệu kiểu đầu nối trung gian Hình 4.28 Các kích thớc mâm cặp kiểu hớng trục Hình 4.27 Mâm cặp kiểu hớng trục tiêu chuẩn DIN6499-391.14 Kích thớc đầu nèi kiĨu DIN6499-391.14 nh− sau : KÝch th−íc (mm) M· hiệu vật nối trung gian C3-391.14-20045 cỡ đầu nối dm m dm D 21 B C3 C4-391.14-20052 C4-391.14-25052 C4 C4-391.14-32054 C5-391.14-20055 C5 B B B B B l3 B - B l 21 cì èng nèi B B 32 1-13 35 45 20 40 1-13 35 31 52 20 40 1-16 42 - 52 25 40 2-20 50 - 54 32 50 1-13 39 - 55 20 Nh− vËy việc lắp dao phay với chi tiết trung gian phải đợc tiến hành theo trình tự, mà hiệu chi tiết tham gia vào việc kẹp chặt Kết thúc trình, ta đợc modul độc lập, có số hiệu định , từ lắp vào vị trí đà đợc đánh số tơng ứng ổ tích dao Phần V quản lý dao cụ máy cnc 5.1.Hệ thống quản lý dao cụ tự động Trên máy CNC không việc gia công đợc tiến hành cách tự động, mà để nâng cao suất gia công việc quản lý dao cụ đợc tự động bán tự động hoá hệ thống cấp phát kẹp chặt dụng cụ tự động Các công việc hệ thống quản lý dao cụ là: - Ghép lắp ráp dụng cụ cắt với dụng cụ phụ - Điều chỉnh kích thớc dụng cụ máy chuyên dùng -Nhập vào kho(ngân hàng dụng cụ) dụng cụ đà lắp điều chỉnh - Chọn lựa dụng cụ kho ghép thành đa vào ổ tích dụng cụ - Lựa chọn dụng cụ phù hợp để đa vào(thay thế) kẹp chặt - Tháo dụng cụ đợc thay đa ổ tích dụng cụ - Đa dụng cụ kho sau đà gia công xong loạt chi tiết chỉnh sửa dụng cụ( thay mảnh dao, chỉnh lại kích thớc) Các giai đoạn mô tả nh sơ đồ 5.1 Láp dụng cụ điều chỉnh kích thớc Chọn dụng cụ dụng cụ phụ Tháo dao đà mòn khỏi vị trí gia công, tách dụng cụ khỏi dụng cụ phụ, thay hiệu chỉnh lại Chọn ghép thành dụng cụ đà hiệu chỉnh ổ chứa dụng cụ Cơ cấu công tác Máy CNC máy tự động Hình 5.1 Sơ đồ sử dụng dụng cụ cắt phơng pháp thay tự động Để thực đợc công việc trên, hệ thống quản lý dụng cụ cắt máy, trung tâm gia công phải đảm bảo đợc yêu cầu sau: - ổ trữ dụng cụ phải có dung ]ợng đủ lớn, đảm bảo đủ dao cụ để gia công lạot chi tiết định - Dụng cụ phải đợc giữ ổ với độ tin cậy cao - Thêi gian thay thÕ dơng lµ Ýt nhÊt - Dụng cụ phải đợc kẹp chặt tay máy trình thay tự động - Chuôi dao đài gá dao phải đợc định vị xác vào vị trí công tác - Khoảng cách ổ tích dụng cụ tới vị trí công tác ngán nhÊt cã thĨ - Khi hƯ thèng lµm viƯc tù động phải đảm bảo không chạm vào phôi - ổ trữ dụng cụ phải đảm bảo tránh làm bẩn bề mặt lắp ghép dụng cụ - Sử dụng, bảo dỡng dụng cụ phải tiện lợi an toàn *)Quản lý dụng cụ hệ CNC Những liệu đợc quản lý xử lý hệ CNC có thĨ lµ : HiƯu chØnh (bï) chiỊu dµi dao, nh»m so sánh chiều dài thực chiều dài chuẩn dao (theo phơng z) Hiệu chỉnh (bù)đờng kính hay bán kính dao phay để tính toán tự động quỹ đạo tâm dao ứng với đờng kính dao phay Hiệu chỉnh (bù) lợng mòn dao, để khử ảnh hởng độ mòn lỡi cắt dao tới kích thớc gia công mà không cần phải thay đổi giá trị gốc cho trớc Các hệ CNC đại có khả năng: Giám sát tuổi bền dụng cụ, nghĩa liên tục ghi nhận thời gian hiệu dơng cđa tõng dơng ỉ tÝch dao,so s¸nh với giá trị chuẩn cho trớc giá trị chuẩn vợt giới hạn đa yêu cầu dụng cụ thay Hệ CNC làm cho dơng ®· sư dơng hÕt ti bỊn, nã trở ổ tích dao khả đợc nhận dạng lại nữa, nh dụng cụ dự bị thay có khả đợc nhËn d¹ng øng víi lƯnh truy cËp (gäi) dơng chơng trình gia công CNC Về bản, hệ thống dụng cụ dùng cho máy CNC gồm thành phần sau: - Cơ cấu tiếp nhận dụng cụ để lắp dụng cụ vào trục máy - ổ tích dao để tiếp nhận dụng cụ máy - Các dụng cụ với khả điều chỉnh tự động tay -Trang bị thay đổi đụng cụ để đa đụng cụ từ ổ tích dao lắp vào trục máy trả dụng cụ ổ tích dao Các hệ CNC đại đợc trang bị phần mềm để quản lý dụng cụ máy có : Sự xếp trật tự tơng ứng mà hiệu dụng cụ mà hiệu vị trí ổ tích dao (mà hóa vị trí thay đổi) Giải pháp để thay dụng cụ dựa sở ổ dụng cụ quay có vị trí lắp dụng cụ, đợc dùng máy tiện, máy khoan rêvônve.Tại dụng cụ có vị trí cố định ổ quay không rời khỏi vị trí kể trình cắt.Một khởi động riêng cho ổ quay việc mà hoá vị trí lắp dụng cụ ổ tạo điều kiện gọi dụng cụ theo cách tuỳ chọn.ổ dụng cụ quay có hạn chế khả tiếp nhận dụng cụ nhng lại có thêm cấu tóm đụng cụ để thay đổi dụng cụ,do rẻ hơn, song lại chậm Tại trung tâm gia công máy phay,số lợng dụng cụ cần thiết thờng nhiều máy tiện.Vì thờng sử dụng ổ tích xích, ổ tích dạng đĩa tròn ổ tích dạng hộp Giải pháp tốt để chứa nhiều dụng cụ giải pháp dựa nguyên lý hộp dụng cụ.u điểm giải pháp dùng hộp dụng cụ thay đổi hộp nhanh,không làm gián đoạn trình cắt.Với cách chuẩn bị dụng cụ cần thiết nhanh thay nhanh dụng cụ đà sử dụng Qúa trình thay đổi dụng cụ (dụng cụ đà trở ổ tích dụng cụ đợc lắp đặt vào trục máy) đợc thực theo ba cách sau: -Dụng cụ đợc thay đổi từ ổ tích tay tóm dụng cụ (thờng máy phay) -Dụng cụ đợc thay đổi từ hai ổ tích hai cấu tóm dụng cụ -Dụng cụ đợc chuyển thẳng từ ổ tích vào trục máy (thờng máy tiện) Để nhận dạng dụng cụ thờng dùng phơng pháp mà hoá dụng cụ,cách đợc áp dụng phổ biến nhờ vào nhớ máy tính 5.2.Bố trí hệ thống dao máy công cụ CNC Trên m¸y tiƯn CNC th−êng dïng hai hƯ thèng bè trÝ dụng cụ sau đây, ứng với cấu lắp dụng cụ : - Đầu dao rêvônve( hình 5.2) - ổ tích dao kết hợp với thiết bị thay đổi dao(Hình 5.3) Hai hệ thống dụng cụ có u điểm sau: Đầu dao rêvônve tạo điều kiện thay đổi dao nhanh ổ tích dao tạo khả lu trữ nhiều dao mà không gây va đập dao phạm vi làm việc máy tiệnCNC.Trong hai trờng hợp cán dao đợc gá kẹp chủ yếu hộp giữ vị trí có số hiệu định cấu lắp dao.Những hộp tơng ứng với cấu tiếp nhận dụng cụ trung tâm gia công có hai dạng kết cấu tiêu chuẩn sau: Có chuôi hình trụ; có dạng khối chữ V.Nối ghép cấu lắp dao dao dùng máy tiện CNC phận thích hợp đợc tiêu chuẩn hoá Hình 5.2 Đầu revonve máy tiện CNC Hình 5.3 Kiểu ổ tích dao tang trống.(Trên máy phay đứng) *Các dạng kết cấu đầu dao rêvônve: -Đầu dao rêvônve hình sao; -Đầu dao rêvônve có dạng đĩa (phiến tròn) -Đầu dao rêvônve hình trống.Phần lớn thiết kế đầu dao rêvônve chuyên dụng theo máy đợc xây dựng theo dạng kết cấu tiêu chuẩn (hình 5.4, 5.5) Hình 5.4.Đầu dao rêvônve dùng cho máy tiện CNC a) Kiểu chữ thập b) Kiểu đĩa revonve hình tang trống cho phép mở rộng khả nămg công nghệ Với kết cấu đầu máy tiện CNC lên nhiều, sở hình thành trung tâm gia công tiện CNC Hình 5.6 giíi thiƯu mét kÕt cÊu revonve h×nh tang trèng cđa hÃng Duplomatic khả công nghệ mở rộng Hình 5.5 Đầu revonve tang trống hÃng Duplomatic: a)hình dáng tổng thể b, c, n)các công việc thực máy tiện sử dơng nã *)ỉ tÝch dao ỉ tÝch dao Ýt thÊy đầu dao rêvônve máy tiện CNC trang bị thay đổi dao cho ổ thờng tốn cấu vận hành đầu rêvônve ổ tích dao có u điểm chủ yếu lu trữ số lợng dụng cụ nhiều đầu dao rêvônve,đảm bảo không bị va đập dao vận hành tự động Nguyên lý ỉ tÝch dao t¹o mét h−íng míi ë máy tiện CNC nhờ mà vận hành thay hộp mà thay đổi đầu dao có lắp lỡi cắt.Nhờ thiết kế mà lu giữ nhiều lỡi cắt phạm vị không gian tơng đối hẹp Các hình 5.6ữ5.11 ví dụ kết cấu đầu rêvônve, ổ tích dao,cơ cấu thay dao dùng cho máy gia công CNC 16dụng cụ c) a) b) Hình 5.6.Đầu rêvônve trang bị lu trữ thay dụng cụ có dung tÝch nhá a., b.ỉ tÝch dơng h×nh c ỉ tÝch dơng h×nh trèng KÕt cÊu đầu rêvônve hình sao,hình trống bị giới hạn khả tiếp nhận dụng cụ Đầu rêvônve hình dạng trục với nhiều vị trí dạng nhiều trục Để tiếp nhận nhiều dụng cụ dùng dạng ổ tích dụng cụ thích hợp nh ổ dạng đĩa (hình 5.7), ổ tích nhiều tầng (hình 5.8),ổ tích xích (hình 5.9) Dụng cụ Dụng cụ Hình 5.7 ổ tích dạng đĩa Hình 5.8 ỉ tÝch nhiỊu tÇng ( chøa 150 dơng ) Những dạng kết cấu ổ tích dụng cụ khác trình chuyển đến vị trí dụng cụ, nhu cầu không gian lắp đặt, số lợng chuyển động chiều dài hành trình vận chuyển dụng (h×nh 5.9 - h×nh 5.10) Dơng H×nh 5.9 ổ tích băng xích Hình 5.10.Cơ cấu thay dụng cụ tự động 1.Hộp trục chính; 2.Bàn trợt cho tay Trên hình 5.9 dụng cụ đợc thay đổi trục rmáy công cụ dừng Việc lắp dao vào đầu rêvônve phải theo số hiệu vị trí nh đà trình bày trên, việc thay dao đợc thực tự động hệ điều khiển máy tiến hành *)Bố trí hệ thống dao máy phay CNC trung tâm gia công CNC L Trên máy phay trung tâm gia công yêu cầu số lợng dụng cụ đủ lớn, dung lợng đầu Revonve không đáp ứng đợc nữa, kết cấu tích dụng khác đợc quan tâm đến nhiều Các ổ chứa dụng cụ hình tang trống có kết cấu gọn, dễ gá trụ đứng gá trực tiếp lên ụ trục máy Trờng hợp cho phép giảm thời gian thay dao nhng lại tăng trọng lợng khối di động(tang trống) Các máy phay CNC đứng dùng loại tang trống đặt theo phơng thảng đứng Tuy nhiên thực tế dung lợng loại hạn chế(12-40 dụng cụ) Các loại ổ chứa dụng cụ dạng đĩa không đcợ áp dụng nhợc điểm lớn đờng kính lớn số lợng dụng cụ yêu cầu lớn ỉ25 Hình 5.11a Máy phay CNC với ổ tích nhiều dao Hình 5.11b Sơ ®å ỉ tÝch nhiỊu dao vµ mét modul dao sÏ đợc lắp b) d) e) c) a) f) g) h) i) H×nh 5.12 Mét sè kÕt cÊu ỉ tÝch dơng cụ dạng xích tải a, b, c) Bố trí thẳng đứng, nàm ngang nghiêng d, e, f)Bố trí hình chữ nhật, vuông tam giác g, h, i)Dạng phức tạp để tăng dung lợng ổ tích dụng cụ Các ổ chứa dạng xích tải cho phép tích dụng cụ với dụng lợng lớn, với trugn tâm gia công lên đến 140 dụng cụ Dung l−ỵng lín nh−ng träng l−ỵng cđa hƯ thèng tÝch dơng cụ loại lại nhỏ cho phép bố trí linh hoạt tận dụng đợc không gian trống máy làm cho toàn máy có kết cấu nhỏ gọn Các dạng bố trí xích tải máy trung tâm gia công phay để tích dụng cụ đợc thể nh hình 5.12 5.3 Thay dụng cụ tự động máy CNC Nh đà nêu phần trớc, yêu cầu tích trữ dụng cụ với dung lợng lớn, hệ thống quản lý dụng cụ cần phải thực đợc khả thay dơng tù ®éng víi thêi gian nhá nhÊt, chÝnh xác tuyệt đối không va chạm trình thay Cho tới đà có cấu thay dao tự động thực công việc thay cặp dụng cụ khoảng thời gian cha đến giây Với cấu tích dao, đầu revonve khác cấu thay dao phải có kết cấu hạot động phù hợp Việc lắp dao vào ổ tích dao phải đợc thực cho số hiệu dao phải lắp vào vị trí đà đợc đánh số tơng ứng ổ tích dao,việc đa dao vào vị trí cần gia công đợc thực thông qua chơng trình đà đợc lập trình trớc, trình đợc mô tả nh sau: Khi nhận đợc lệnh thay dao (M06), dao đợc nhấc cao (hoặc xa) khỏi bề mặt gia công, dao ngõng quay, ỉ tÝch dao tõ phÝa ngoµi quay tíi vị trí dao cần thay, dao tự động rơi vào phần không gian trống đợc đánh số nh dao cần thay, ổ tích quay ra, sau ổ tích dao lại quay vào, đa dao cần thay tới vị trí trục chính, từ dao đợc tự động kẹp vào trục máy Quá trình thực hoàn toàn tự động nên việc lắp dao theo vị trí ổ tích, việc lập trình để dao khỏi va vào bàn máy phải đặc biệt quan tâm Quá trình thay cặp dao từ vị trí gia công vào ổ tích dao lấy dao từ ổ tích dao lắp vào trục để gia công đợc trình bày cụ thể hình 5.13 Hình 5.13 Trên máy tiện có sử dụng đầu Revonve ổ tích dao có thĨ sư dơng mét tay m¸y bËc tù ®Ĩ thùc hiƯn c«ng viƯc thay dao Khi ®ã chun động cảu tay máy, đầu Revonve ổ tích dao đợc điều khiển để hoạt động nhịp nhàng với Tuỳ vị trí tơng đối ổ tích dụng cụ đầu revonve mà vị trí tay máy đợc bố trí phù hợp Hình 5.14 số ví dụ cấu thay dao tự động máy tiện(hÃng Okuma_Nhật Bản) Hình 5.14 Sơ đồ thay dao tự động máy tiện Trên máy phay trung tâm gia công phay, ổ tích dao thờng cấu xích tải, để thuận lợi cho cấu thay dao từ xích tải dao đợc chuyển đến vị trí trung gian vị trí thay dao Các động tác thay dao phức tạp không gian gia công chiếm phần lớn không gian thao tác máy, đa phần để tránh va chạm thay dao chi tiết gia công đợc đa xa vị trí làm việc dao Hình 5.15 Thay dao trung tâm gia công phay ngang 5.4.Chọn dụng cụ điều chỉnh dụng cụ trớc gia công *)Chọn dụng cụ: Để đáp ứng công việc phức tạp máy CNC dụng cụ cắt thực công việc gia công cần phải đợc tuyển chọn tập hợp Đồng thời hệ điều khiển số phải có khả tạo nhiều biên dạng khác cách điều khiển chuyển động dụng cụ tiêu chuẩn theo biên dạng tơng ứng Có nghĩa dùng dụng cụ định hình để gia công, giải pháp dùng số dụng cụ tiêu chuẩn tốt sử dụng nhiều dụng cụ có biên dạng phức tạp Tuy nhiên khó khăn dụng cụ tiêu chuẩn đợc lựa chọn phải đáp ứng đợc nhiều yêu cầu khắt khe đề ra, đặc biệt khả thích ứng thông số hình học dụng cụ cắt với chi tiết gia công Chính mà nhà sản xuất dụng cụ cắt có dẫn để ngời sử dụng nhanh chóng chọn đợc dụng cụ cắt phù hợp *)Điều chỉnh dụng cụ trớc gia công: Trên máy công cụ CNC dụng cụ cắt phải đợc điều chỉnh kích thớc trớc gia công, mà hầu hết hệ thống dụng cụ dùng cho máy CNC đợc chế tạo có khả điều chỉnh vị trí lỡi cắt Việc điều chỉnh đợc thực máy chuyên dùng kèm theo sản phẩm, máy có trang bị thích nghi phù hợp hệ thống quang học Công việc đo kích thớc dụng cụ cần thiết máy phải quản lý nhiều dụng cụ, kích thớc đo đợc đợc đa vào (nạp vào) nhớ máy ứng với dụng cụ Các kích thớc tuyệt đối đợc sử dụng lập trình tuyệt đối , kích thớc biên dạng lỡi cắt bán kính mũi dao đợc sử dụng hiệu chỉnh bù Trên máy ®iỊu chØnh sư dơng hƯ thèng quang häc c¸c kÝh thớc điều chỉnh hiển thị dới dạng vạch đợc khuếch đại, việc điều chỉnh tiến hành thủ công cách sử dụng vít chỉnh sơ vít vi chỉnh( ví dụ nh điều chỉnh đờng kính dao phay gia công tinh lỗ trụ) Trên máy đại đa số đợc trang bị hệ thống hiển thị số để đọc trực tiếp giá trị điều chỉnh đợc, nhiều máy có khả kết nối với thiết bị dán tem, mác, kết nối trực tiếp vào nhớ lu trữ dungnj cụ máy CNC nhằm tăng khả tự động hoá công việc Catalog dụng cụ bớc phát triển tạo nhiều thuận lợi tiết kiệm đợc thời gian cho công việc điều chỉnh chọn dụng cụ Đi đôi với catalog máy CNC phải tiêu chuẩn hoá phần mềm nhận dạng kí hiệu tơng ứng bé phËn cịng nh− kÝ hiƯu cđa mét dao hoµn chØnh Khi sư dơng dơng theo catalog cã s½n ng−êi sư dơng chØ khai b¸o víi m¸y c¸c kÝ hiệu dụng cụ mà nhà cung cấp đà đa ra, máy tự phiên dich hình dáng kích thớc dụng cụ tự động thực bù yêu cầu 5.4.Nhận dạng dụng cụ Sau chọn đúng,đủ thông số cần thiết dao cụ, ta tiến hành khai báo dao cụ với hệ điều hành máy.Chức quản lý dụng cụ hệ CNC u việt chỗ nhận dạng dụng cụ cách tin cậy mà cung cấp liệu ứng với dụng cụ cách xác không nhầm lẫn dụng cụ.Tuỳ theo khả cụ thể hệ CNC mà phải nạp liệu cần thiết sau đây:Kiểu dụng cụ,số hiệu dụng cụ,vị trí dụng cụ ổ tích dao,lợng tiến dao tối đa, tuổi bền, bán kính lỡi cắt,chiều dài dụng cụ, mà hiệu dụng cụ đặc biệt Số lợngcác thông số đặc trng dụng cụ đợc đề cập mà hiệu dụng cụ nhiều tuỳ theo khả hệ CNC Từ thấy để nhận dạng dụng cụ đợc tốt cần có : +) Các liệu phải đợc nạp xuất tự động(cá biệt nhập tay) +) Dữ liệu phải đợc lu giữ toàn vẹn, không đợc nhầm lẫn(chỉ đọc,không sửa ) +) Quản lý liệu phải đợc đảm bảo với lần nạp liệu vào hệ CNC để không tốn thời gian +) Nạp, xuất liệu phải đảm bảo nhiều vị trí xí nghiệp +) Hệ thống nhận dạng phải đảm bảo khả sử dụng cho nhiều loại dụng cụ khác Các hệ thống nhận dạng kiểu khí không đáp ứng đợc yêu cầu ngày cao sản xuất, việc ứng dụng chip điện tử đợc quan tâm Với cách để nhận dạng dụng cụ dụng cụ đợc gắn chip tơng ứng máy trang bị đầu đọc thích hợp để đọc thông tin chíp Công việc gặp phải khó khăn chíp gắp dụng cụ chịu ảnh hởng khốc liệt điều kiện gia công, công việc làm tăng giá thành dụng cụ nh máy đọc liệu tích hợp m¸y CNC ... công, dao ngừng quay, ổ tích dao từ phía quay tới vị trí dao cần thay, dao tự động rơi vào phần không gian trống đợc đánh số nh dao cần thay, ổ tích quay ra, sau ổ tích dao lại quay vào, đa dao... dựa sở ổ dụng cụ quay có vị trí lắp dụng cụ, đợc dùng máy tiện, máy khoan rêvônve.Tại dụng cụ có vị trí cố định ổ quay không rời khỏi vị trí kể trình cắt.Một khởi động riêng cho ổ quay việc mà hoá... phay CNC 4.1.dao phay Dao phay loại dụng cụ cắt quay đợc dùng để gia công nhiều bề mặt khác nhau, mà lo¹i dơng chiÕm mét tû lƯ lín sè dụng cụ cắt quay. Dao phay sử dụng máy công cụ thông thờng gia