lýthuyetbanmay

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ - ĐIỆN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: “TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY PHAY CNC TRỤC” Sinh viên thực hiện: Đào Duy Hưng Trần Ngọc Khải Bùi Văn Vạn Nguyễn Tiến Vững Giáo viên hướng dẫn: Phạm Thanh Cường Ngô Đăng Huỳnh TP Hà Nội 4/2012 NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: “TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÁY PHAY CNC TRỤC” Nội dung thuyết minh: Phần I: Đại cương máy CNC Phần II: Tính tốn thiết kế máy CNC trục Phần III: Lập trình gia cơng LỜI NĨI ĐẦU Mỗi sinh viên học đại học trước trường phải trải qua trình thực tập tốt ngiệp kéo dài suốt học kỳ cuối Đề tài tốt ngiệp tổng kết kết rèn luyện sinh viên năm học nhà trường, tổng kết kiến thức tiếp thu để vận dụng vào q trình thực tập, q trình thực tấp tốt nghiệp có ý nghĩa quan trọng, q trình rèn giũa lần cuối thầy cô giáo sinh viên trước trường bắt tay vào làm việc Tùy vào trường đại học nghành học mà trình thực tập nội dung thực tập có khác Đối với chuyên nghành chế tạo máy có nhiều đề để làm đồ án tốt nghiệp tính tốn thiết kế khn dập, thiết kế khuông mẫu, đồ án công nghệ gia công áp lực… giới hạn đồ án tốt nghiệp chúng em chọn đề tài tốt nghiệp “thiết kế chế tạo máy phay CNC mini” Đây đề tài mà lần chúng em bắt tay vào làm cịn gặp nhiều khó khăn vướng mắc khơng thể tìm khắc phục được.Trong trinh làm đồ án nhóm đề tài em trân thành cám ơn hướng dẫn giúp đỡ thầy Phạm Thanh Cường , thầy Ngô Đăng Huỳnh thầy cô giáo môn thuộc khoa Cơ Điện Do lần làm đề tài tốt nghiệp liên quan đến máy phay CNC mini nên chúng em nhiều sai sót vướng mắc mắc phải lên kính mong giúp đỡ bảo thầy cô môn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PHẦN I: ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY CNC Chương I: Tổng quan 1.1 Tính cấp thiết đề tài Cơng nghệ gia công máy CNC công nghệ không xa lạ với lĩnh vực khí Với phát triển khơng ngừng thành tựu Khoa học - Công nghệ đặc biệt điều khiển số tin học cho phép nhà chế tạo máy ứng dụng vào máy cắt kim loại hệ thống điều khiển ngày ting cậy với tốc độ sử lý nhanh giá thành hạ Hiện nay, khoa học công nghệ ngày phát triển Chính thế, việc ứng dụng kĩ thuật tiên tiến vào sản xuất nhằm tạo sản phẩm có suất, chất lượng cao, giá thành chấp nhận ngày trở nên cấp thiết, đặc biệt nước phát triển Do đó, để giúp cho sinh viên nghành chế tạo máy nắm bắt cơng nghệ đồng thời giúp cho sinh viên có nhìn hồn thiện máy CNC, đặc biệt sinh viên tự thực đươc cơng việc từ việc lập trình việc gia công thực máy CNC,đề tài tập trung nghiên cứu chế tạo máy phay Mini CNC hồn chỉnh, phục vụ cho cơng tác giảng dạy, học tập trường, khoa 1.2 Tổng quan cơng nghệ CNC CNC cơng nghệ có hàm lượng cao nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ; tích hợp từ thành tựu KH-CN đại; tạo sản phẩm có chất lượng, tính vượt trội, giá trị gia tăng cao, thân thiện với môi trường; có vai trị quan trọng việc hình thành ngành sản xuất, dịch vụ đại hóa ngành sản xuất, dịch vụ có (Theo Luật công nghệ cao năm 2008) Từ năm 1807 Joseph M.Jacquard sử dụng bìa đục lỗ để điều khiển máy dệt, năm ngành cơng nghiệp dầu mỏ hóa chất sử dụng nghyên lý Năm 1947 John Parsons bắt đầu nghiệm í tưởng sử dụng nhữn liệu đường cong ba chiều để điều khiển máy công cụ để gia công chi tiết phức tạp máy bay Ông sử dụng nguyên lý xấp xỉ toán học để cắt gọt biên dạng cánh máy bay trực thăng vào tháng 12/1948 6/1949 Parsons lien kết với phịng thí nghiệm viện công nghệ Masachuset ( MIT) để phát triển máy điều khiển số, kết vào năm 1952 chế tạo thành công máy tự động điều khiển số Ngay sau phương án chế tạo máy phay NC công nghiệp đề nghị với nguyên tắc sau: + Sử dụng máy tính để tính tốn quỹ đạo chạy dao lưu liệu vào bìa đục lỗ + dung thiết bị đọc máy để tự động đcọ liệu từ bìa đục lỗ + hệ thống điều khiển có nhiệm vụ sử lý liệu liên tục đưa thông tin điều khiển động đãn động cấu chấp hành Với nguyên tắc chế tạo đưa đến kỷ 60 máy NC sản xuất ứng dụng công nghiệp nhiên điều khiển số dùng đèn điện tử nên tốc độ sử lý chậm, cồng kềnh tiêu tốn lượng, giao tiếp người máy khó khăn khơng có hình bàn phím Các băng, bìa đục lỗ sau thay băng đĩa từ… Nhưng nói chung tính sử dụng máy NC chưa cải thiện đáng kể máy tính ứng dụng vào Những hoạt động tích cực lĩnh vực tiêu chuấn hóa, biến đổi xung quanh phần cứng, phần mền hệ thống điều khiển số diễn theo ba hướng sau: + Kiểu định dạng thiết bị vào + Cấu hình hệ thống nội suy + Ngơn ngữ lập trình gia cơng chi tiết Sự xuất IC (1959), LSI (1965), vi sử lý (1974) tiến kỹ thuật lưu chữ sử lý số liệu làm nên cánh mạng kỹ thuật điều khiến số máy công cụ Các điều khiển máy cơng cụ tính hợp thêm máy tính thuật ngữ CNC sử dụng từ đầu thập kỷ 70 Máy CNC sử dụng từ đầu thập kỷ 70, sau phát triển mạnh mẽ So với hệ thống máy NC xuất trước máy CNC có ưu việt nhiều mặt tốc độ sử lý cao, kết cấu gọn…nhưng điểm quan trọng chúng tính sử dụng, giao diện thân thiện ứng với thiết bị ngoại vi khác CNC – viết tắt cho Computer Numerical Control (điều khiển máy tính) – đề cập đến việc điều khiển máy tính máy móc khác với mục đích sản xuất (có tính lập lại) phận kim khí (hay vật liệu khác) phức tạp, cách sử dụng chương trình viết kí hiệu chun biệt theo tiêu chuẩn EIA-274-D, thường gọi mã G CNC phát triển cuối thập niên 1940 đầu thập niên 1950 phòng thí nghiệm Servomechanism trường MIT CNC thường có đặc điểm sau đây: Chứa đựng hàm lượng cao nghiên cứu phát triển, có ý nghĩa chiến lược quốc gia, sản phẩm đổi nhanh chóng, đầu tư lớn, độ rủi ro cao, thành công đem lại lợi nhuận khổng lồ, thúc đẩy lực cạnh tranh hợp tác nghiên cứu - phát triển, sản xuất tìm kiếm thị trường quy mơ tồn cầu Sự xuất máy CNC nhanh chóng thay đổi việc sản xuất công nghiệp Các đường cong thực dễ dàng đường thẳng, cấu trúc phức tạp chiều dễ dàng thực hiện, lượng lớn thao tác người thực giảm thiểu Việc gia tăng tự động hóa trình sản xuất với máy CNC tạo nên phát triển đáng kể xác chất lượng Kĩ thuật tự động CNC giảm thiểu sai sót giúp người thao tác có thời gian cho cơng việc khác Ngồi cịn cho phép linh hoạt thao tác sản phẩm thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất linh kiện khác Trong môi trường sản xuất, loạt máy CNC kết hợp thành tổ hợp, gọi cell, để làm nhiều thao tác phận Máy CNC ngày điều khiển trực tiếp từ vẽ phần mềm CAM, phận hay lắp ráp trực tiếp từ thiết kế sang sản xuất mà không cần vẽ in chi tiết Có thể nói CNC phân đoạn hệ thống robot công nghiệp, tức chúng thiết kế để thực nhiều thao sản xuất (trong tầm giới hạn) 1.2.1 Các tính kỹ thuật máy điều khiển số: Tnh chung: - độ xác: độ xác cần thiết đặc trưng cho máy CNC 0,001mm/250 mm ( tức vào khoảng 0,0004inch/ 10 inch) - độ phân giải: hệ thống CNC thường đạt đến 0,001 mm (0,0001in) 0,001o - độ lặp lại: đạt ± 0,005(mm) - độ nhạy: thời gian trễ thời điểm nhập tín hiệu vào hệ thống thời điểm đạt điều kiện mong muốn Số vòng lặp lớn thi độ nhạy cao Thông thường số thời gian cho máy CN 0,033 giây Ngoài máy CNC cịn có tính tiêu chuẩn, tính mở rộng tính vận hành 1.2.2 Hiệu sử dụng máy CNC Về chất lý q trình gia cơng máy thơng thường máy CNC hồn tồn giống nhau: kích thước chất lượng bề mặt chi tiết gia công hình thành tương tác lý hóa dao chi tiết gia công Hiệu điều khiển số mang lại thực chất cho phép thwujc hợp lý hóa chế độ gia cơng, phát huy lực máy mức độ cao mà máy thong thường, hạn chế điều khiển thủ công không thực thích hợp kỹ thuật khí, điều khiển tự động công nghệ thông tin tạo cho máy CNC tính vượt trội so với máy thơng thường Nhờ tính ngày ưu việt hệ thống tích hợp khí- điều khiển tự độngcơng nghệ thơng tin mà máy CNC có nhiều ưu điểm nhiều Hiệu kinh tế - xã hội việc sử dụng máy CNC thể khía cạnh sau đây: - suất gia công cao - Chất lượng gia công cao - Tính linh hoạt cao - Chi phí gia cơng giảm, hiệu kinh tế cao 1.3 Tình hình sử dụng máy CNC giới Sự phát triển nhanh có tính đột biến khoa học cơng nghệ (KH-CN) giới năm qua, đặc biệt công nghệ cao (CNC) đem đến thay đổi có tính cách mạng sống nhân loại tồn giới Nhờ đóng góp to lớn CNC, cải phúc lợi xã hội nhiều nước tăng đột biến, chất lượng sống tăng cao, lối sống phương thức sản xuất biến đổi tích cực đến mức trước người khó hình dung CNC nhiều quốc gia, dù nước phát triển hay phát triển, sử dụng vũ khí chiến lược nhằm đảm bảo vị giới an ninh quốc gia Trong lĩnh vực gia cơng khí cơng nghệ CNC đóng góp vai trị quan trọng vào trình sản xuất, giúp cho trình sản xuất diễn nhanh hơn, chất lượng sản phẩm đảm bảo, suốt lao động cao, với phần mềm lập trình gia cơng chi tiếp phức tạp