Do an tot nghiep (than) chuan

LỜI MỞ ĐẦU Công nghệ khí hay kỹ thuật khí ngành ứng dụng nguyên lý vật lý để tạo loại máy móc thiết bị, vật dụng hữu ích đáp ứng nhu cầu người, giúp giảm thiểu lao động thủ công, tăng suất chất lượng sản phẩm Sinh viên ngành khí đào tạo đẩy đủ kiến thức vật lý, học, sức bền, nguyên lý máy, vật liệu,… ứng dụng chúng vào việc thiết kế, chế tạo, sử dụng hay bảo dưỡng máy, chi tiết máy Trước đây, gia công sản phẩm người thợ phải lấy nguyên liệu, gia công tay máy móc nửa thủ công máy tiện, máy phay, máy bào,… Hiện nay, công việc gia công tự động hóa máy gia công đại, có máy phay CNC tạo hàng loạt sản phẩm khí có độ xác cao, đa dạng, độ bền tốt mà người thợ khí cần nhập chương trình cho máy tự động gia công Mô hình máy phay CNC có cấu tạo chức tương tự máy phay CNC công nghiệp, giúp sinh viên làm quen với quy trình vận hành máy CNC Mô hình máy phay CNC sinh viên khóa trước chế tạo, nhiên gặp phải số vấn đề nên mô hình máy chưa hoạt động Là sinh viên quy chuyên ngành Cơ khí chế tạo máy; Để cải tiến mô hình cũ, đồng ý môn Công nghệ khí, khoa Cơ Điện, hướng dẫn thầy Ngô Đăng Huỳnh thầy Phạm Thanh Cường, em thực đề tài: “TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ PHỤC HỒI MÔ HÌNH MÁY PHAY CNC TRỤC” Mục đích đề tài cải tiến hướng tới hoàn thiện mô hình máy phay CNC cũ sử dụng làm mô hình học tập cho sinh viên Nội dung đồ án gồm ba phần: Tổng quan máy phay CNC; Tính toán, thiết kế, chế tạo phục hổi mô hình máy; Chạy thử hoàn thiện; Những ý kiến nghị Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ MÁY PHAY CNC 1.1.1 Máy phay trục Máy phay trục máy phay dùng để gia công mặt phẳng chi tiết, máy có cấu tạo gồm trục dịch chuyển vị trí tương quan bàn máy dao cắt theo ba phương X, Y, Z, người công nhân quay vô lăng làm quay trục vit me, nhờ có phận vit me – đai ốc biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến bàn máy cụm trục Cụm trục nhận chuyển động từ động trục làm quay dao sinh lực cắt phôi Như vậy, gia công chi tiết máy phay cụm trục sinh lực cắt chính, chuyển động tạo hình chi tiết chuyển động bàn máy Hình 1.1: Máy phay thông thường 1- Bệ máy; 2- Thân máy; 3- Bàn máy; 4- Động truyền động trục chính; 5- Cụm trục chính; 6- Các vô lăng điều khiển; 7- Du xích điều khiển; 8- Trục vít me Bệ máy dùng để gắn chặt thân máy với đất, toàn khối lượng máy tác động lên Bệ máy phải đảm bảo cứng vững, chống rung tốt máy làm việc Thân máy đỡ bàn máy cụm truyền động, yêu cầu phải có độ cứng vững tốt, phải đạt độ thẳng có kết cấu dễ dàng bắt chi tiết, cụm chi tiết Bàn máy dùng để gá chi tiết gia công, có dạng chữ nhật, đúc gang, bên có rãnh trượt để ghép với mộng trượt bàn dao dọc hệ thống vít me - đai ốc để tạo chuyển động chạy dao ngang, phía có rãnh chữ T dùng để giữ đầu vít đai ốc T kẹp chi tiết hay đồ gá Bàn máy yêu cầu phải thẳng, phẳng, có độ cứng cao bị mài mòn làm việc Động truyền động trục tạo chuyển động quay trục thông qua truyền đai đai thang Loại thường sử dụng phổ biến chi phí thấp hiệu suất tốt truyền công suất danh nghĩa động thành công suất có ích trục Hiệu suất trục dẫn động đai đạt khoảng 95% Cụm trục nơi gá lắp dụng cụ cắt nhận truyền động từ động dẫn động trục làm quay dao tạo tốc độ cắt gọt Trên thân trục, tùy theo chức năng, công dụng mà người ta gia công rãnh then then hoa để lắp chi tiết di trượt cố định bánh răng, bánh đà, bánh đai… Ngoài đầu trục chính, người ta gia công lỗ côn xác, tiêu chuẩn để lắp đồ gá mũi tâm gia công… Tùy theo độ xác gia công loại máy mà người ta gia công cụm trục có độ xác khác Các vô lăng điều khiển có gắn tay quay, truyền chuyển động quay đến trục vit me giúp người điều khiển dịch chuyển bàn máy Trên vô lăng điều khiển thường gắn du xích Du xích điều khiển có chia vạch đánh số gắn với vô lăng điều khiển, giúp xác định vị trí dao với bàn máy so với vị trí ban đầu Du xích quay tương đối so với vô lăng tác động lực người công nhân để lấy giá trị làm gốc Trục vít me đỡ ổ đỡ, nhận truyền động quay từ vô lăng, nhờ đai ốc gắn chặt với bàn máy biến chuyển động quay từ tay công nhân thành chuyển động tính tiến bàn máy 1.1.2 Máy phay CNC trục Máy phay CNC trục máy phay điều khiển chương trình viết máy tính theo mã tiêu chuẩn Thông qua kết nối máy tính mạch điều khiển động dẫn động truyền chuyển động đến trục vit me, nhờ có đai ốc bi (bộ truyền vit me- đai ốc bi) gắn trực tiếp với bàn máy biến chuyển động quay trục vit me thành chuyển động tính tiến bàn máy Bàn máy có phận cảm biến vị trí phản hồi lên hình máy tính, nhờ mà người công nhân xác định vị trí dao phôi; Động trục quay sinh lực cắt dao Máy phay CNC trục có cấu tạo giống máy phay trục: thân máy, bàn máy, hệ thống truyền động trục chính, hệ thống chạy dao, hệ thống điều khiển, hệ thống gá kẹp thiết bị phụ trợ như: bôi trơn, làm mát, chiếu sáng,… Hình 1.2: Máy phay CNC thực tế 1- Đế máy; 2- Trục Y; 3- Bàn máy; 4- Ổ tích dao; 5- Cụm trục chính; 6- Động trục Z; 7- hình hiển thị; 8- Bảng điều khiển; 9- Thân máy; 10- Trục Z; 11- Trục X; 12- Động trục X; 13- Cửa bảo vệ; 14- Động trục Y 1.1.2.1 Đế thân máy Đế máy đặt trực tiếp với đất, phần đỡ gá chi tiết, phần máy Thân máy gắn đế máy, dùng để gá trục Z, cụm trục chính, động trục , tủ điện mạch điều khiển Đế thân máy phải đảm bảo độ cứng vững cao, có thiết bị chống rung động độ ổn định nhiệt để tạo ổn định, cân cho máy; đảm bảo độ xác cao gia công Đế thân máy thường chế tạo gang gang có độ bền nén cao gấp 10 lần so với thép, giảm rung động làm việc 1.1.2.2 Bàn máy Bàn máy nơi để gá đặt chi tiết gia công hay đồ gá Nhờ có chuyển động linh hoạt bàn máy mà khả gia công máy CNC tăng lên, có khả gia công biên dạng đường thẳng, đường tròn hay đường cong lien tục,… Hình 1.3: Bàn máy Thường có dạng bàn phẳng có rãnh chữ T để gá đặt chi tiết hay đồ gá Cần đảm bảo độ cứng vững, độ phẳng điều khiển chuyển động cách xác Ngoài ra, số máy phay CNC trang bị thêm bàn xoay để tăng tính vạn máy hay để gia công biên dạng, bề mặt phức tạp như: cánh tuabin, cánh chân vịt tàu thủy, Nó có ý nghĩa trục thứ tư, thứ năm máy,… Hình 1.4: Các trục bàn xoay máy phay CNC 1.1.2.3 Cụm trục Cụm trục nơi lắp dụng cụ cắt gọt, chuyển động quay trục sinh lực phôi trình gia công Hình 1.5: Kết cấu cụm trục trục làm việc 1- Trục chính; 2- Ổ bi đỡ; 3- Đỡ trục Trục nhận chuyển động quay từ động Servo theo chế độ vòng lặp kín, công nghệ số tạo tốc độ điều khiển xác hiệu cao chế độ tải nặng Hệ thống điều khiển xác góc phần quay phần tĩnh động để tăng momen xoắn cho phép người sử dụng tăng tốc độ trục lên nhanh Phía sau trục có lắp hệ thống khí nén điều khiển đóng, mở kẹp chặt dao Dẫn động trục thường có bốn dạng dẫn động đai, dẫn động trực tiếp, dẫn động bánh dẫn động tích hợp Trục dẫn động đai (hình 1.6a) nhận chuyển động từ động thông qua truyền đai đai thang Loại sử dụng phổ biến máy gia công truyền thống chi phí thấp hiệu suất đạt khoảng 95%; hiệu so với trục truyền động trực tiếp (gần 100%) lại tốt loại truyền động bánh (nhỏ 90%) Trục dẫn động đai đạt tốc độ quay 15.000 vg/ph truyền mô men xoắn tốt tốc độ thấp (1000 vg/ph) tùy thuộc vào loại đai tỉ số truyền; chúng dùng cho dải rộng lớn nhiều công việc khác với yêu cầu mô men xoắn cao/tốc độ quay thấp mô men xoắn thấp/tốc độ quay cao Loại truyền động có nhược điểm bị giãn nở nhiệt đáng kể so với truyền động khác, gây nhiều tiếng ồn chuyển động đai độ kéo căng đai gây nên lực hướng kính lên trục tải ổ đỡ Hình 1.6: Các dạng điều khiển trục a) Trục dẫn động đai; b) Trục dẫn động trực tiếp; c) Trục dẫn động bánh rang; d)Trục dẫn động tích hợp 1- Động cơ; 2- Cụm trục chính; 3- Khớp nối trục; 4- Bộ truyền bánh răng; 5- Bộ truyền đai; 6- Các cực, nam châm điện Trục dẫn động bánh (hình 1.6c) đạt mô men xoắn cao số vòng quay thấp chúng có nhiều dải cấp tốc độ Tuy nhiên bánh gây rung động ảnh hưởng xấu đến độ bóng bề mặt chi tiết gia công Hơn nữa, hiệu suất chúng dạng dẫn động khác chúng chuyển đổi công suất danh nghĩa động thành công suất cắt dao Trục dẫn động bánh không phù hợp cho trường hợp gia công cao tốc thích hợp cho công việc nặng Trục dẫn động trực tiếp (hình 1.6b) đạt hiệt suất gần 100% Chúng làm việc tốc độ quay cao mô men xoắn thấp Vì xích truyền động nên tăng mô men xoắn cách học để đáp lại giảm tốc độ động Hệ thống truyền động ứng xử tốt mặt rung động, có nghĩa đạt tốc độ cao đạt độ bóng bề mặt tốt Trục dẫn động tích hợp (hình 1.6d): Động điện đồng không đồng tích hợp vào kết cấu trục ổ đỡ trước sau Bằng cách này, rung động tiếng ồn giảm thiểu công việc thực tốc độ quay cao, 15.000 vg/ph Do trục loại phổ biến máy công cụ gia công cao tốc Loại trục có hệ thống phụ cho làm mát giúp kiểm soát truyền nhiệt bên trục giãn nở nhiệt để đạt hiệu suất tốt Do động lắp bên thân trục nên hệ thống tản nhiệt có vai trò vô quan trọng yêu cầu độ xác cao lắp ráp 1.1.2.4 Hệ thống dẫn động Hệ dẫn động máy phay CNC chuyển động tịnh tiến ba trục X, Y, Z xác định vị trí tương quan bàn máy dụng cụ cắt; Hai trục X, Y điều khiển tịnh tiến qua lại bàn máy theo hai phương X Y; trục Z điều khiển chuyển động lên xuống cụm trục theo phương Z Nhờ phối hợp ba trục mà máy phay CNC trục phay bề mặt phức tạp cách đơn giản mà không cần có đồ gá chuyên dùng Dẫn động cho trục động Servo có mạch điều khiển kín, có mạch phản hồi để nhận biết thông số vị trí, tốc độ mong muốn Động Servo tạo momen xoắn lớn, làm việc đảo chiều êm, có khả làm việc từ tốc độ thấp đến tốc độ cao Hình 1.7: Ba trục X, Y, Z máy phay CNC 1.1.2.5 Truyền động tịnh tiến Truyền động tịnh tiến trục sử dụng truyền động vitme – đai ốc bi, biến chuyển động quay trục vitme thành chuyển động tịnh tiến đai ốc Loại truyền động khác với truyền động vit – đai ốc chỗ có thêm lăn bi cầu nhờ ma sát truyền động vitme – bi ma sát lăn Bộ truyền vit me – đai ốc bi gồm trục vit me đai ốc bi Hai nửa đai ốc bi kẹp tựa vào thông qua vòng cách để khử khe hở tạo sức căng ban đầu, đảm bảo độ cứng vững dọc trục cao, làm việc ổn định tốc độ cao Hình 1.8: Vít me – đai ốc bi 1- Đai ốc bi; 2- Vòng cách; 3- Bi; 4- Trục vít me 1.1.2.6 Bộ phận dẫn hướng Bộ phận dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng cho chuyển động bàn máy theo X, Y chuyển động lên xuống theo phương Z cụm trục Hệ thống dẫn hướng yêu cầu có hệ số ma sát thấp, phải thẳng, có khả tải cao, độ cứng vững tốt Trên máy công cụ CNC phận dẫn hướng thường sống trượt, rãnh trượt phủ lớp chất dẻo mặt trượt đường dẫn hướng Các rãnh trượt lắp với bi đũa phủ lớp chất dẻo nhằm giảm ma sát, giảm độ mòn chuyển động với tốc độ cao chạy dao nhanh đến vị trí lập trình sẵn Hình 1.9: Bộ phận dẫn hướng 1- Bàn máy; 2- Bi đũa; 3- Sống trượt 1.1.2.7 Ổ tích dao Ổ tích dao dùng tích chứa dao phục vụ cho trình gia công mà không gây nguy hiểm, va chạm vùng làm việc máy; cho phép thay nhanh dụng cụ khoảng thời gian ngắn định Nhờ có ổ tích dao mà máy CNC thực nhiều nguyên công cắt gọt liên tục với loại dao cắt khác Ưu điểm so với thao tác thay dao tay rút ngắn thời gian đổi dụng cụ, tránh lỗi, rủi ro tai nạn, có khả tự động hóa cấp độ cao Trong trình gia công cần chuyển sang nguyên công cắt gọt khác cần phải thay dao ta dừng máy mà hệ thống tự động thay dao theo chương trình ta lập sẵn Đi với ổ tích dao cấu thay dao tự động giúp thay dao xác nhanh gọn, nâng cao tính tự động hóa a) b) Hình 1.10: Ổ tích dao thay dao tự động 10 Bảng 2.5: ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG CỤM TRỤC Z TH Px (N) Ph (N) Pv (N) Ứng suất (MPa) Biến dạng (mm) 0 0.003 147.5 71 269.5 134 0.065 295 142 539 267.9 0.13 442.5 213 808.5 401.9 0.1951 Hình 2.8: Lực tác dụng lên cụm trục Z 41 Hình 2.9: Ứng suất biến dạng trục Z Kết luận: Từ phân tích ứng suất biến dạng mô hình máy phay CNC, kết cấu mà đề xuất cải tiến đảm bảo đủ bền Tổng biến dạng từ khâu (khoảng 0,3 mm) nhỏ nhiều so với yêu cầu dung sai ± mm 2.5 ĐỘNG CƠ BƯỚC ĐIỀU KHIỂN TRỤC 2.5.1 Động bước trục Z Các thông số để tính toán động (bảng 1.2): + Bước tiến dao thực cắt gọt 500 mm/ph; + Bước tiến dao chạy không cắt gọt 2000mm/ph + Hệ số tải 2.5 Hình 2.10: Các lực tác dụng lên trục Z W1- Khối lượng đai ốc bi; W2- Khối lượng đỡ cụm trục chính; W3- Khối lượng cụm trục chính; Px- Lực cắt 42 Từ (2.2) ta có Px = 295 (N) Sử dụng phần mềm inventor tính tổng khối lượng W1, W2, W3 11kg => Trọng lượng tác động lên trục Z là: P = (W1+W2+W3).g = 11.9,81= 108 (N) (2.10) Trục vít me bi đỡ ba ổ bi; Hệ số sử dụng khớp nối trục máy gia công kim loại chuyển động tịnh tiến có đảo chiều B = 1,5; Vì lực pháp tuyến tác dụng lên trượt bi hệ số ma sát lăn nhỏ nên bỏ qua ảnh hưởng lực ma sát đến công suất động Hệ số tải A = 2,5; Khi máy phay CNC hoạt động, cụm trục động bước điều khiển lên xuống có ba chuyển động Chuyển động thứ nhất, trước dao thực cắt gọt, cụm trục cần di chuyển với tốc độ nhanh (tốc độ không cắt gọt) đến vị trí an toàn để chuẩn bị thực cắt gọt tiết kiệm thời gian, chuyển động có trọng lượng chi tiết ảnh hưởng đến công suất động Chuyển động thứ hai, dao phay thực cắt gọt, tốc độ cắt lúc người công nhân nhập vào máy nhỏ nhiều so với tốc độ không cắt gọt, lúc trọng lượng chi tiết lực dọc trục Px tác động lên động Chuyển động thứ ba, sau thực cắt gọt xong, dao di chuyển với tốc độ nhanh để trở vị trí an toàn để thay dao Ta xét trường hợp cho chuyển động để tính công suất động bước Trường hợp 1: Cụm trục chuyển động nhanh đến vị trí an toàn chuẩn bị cắt gọt Tốc độ không cắt gọt 2m/ph, với bước vít 10mm -> động bước quay n= 200v/ph Phân tích lực ta có: Hình 2.11: Các lực tác động lên động t- Bước vít me; α- Góc nâng vít me; Dv- Đường kính trục vít me tính đến tâm bi 43 Trong đó: t = 10 mm; Dv = 19,32 mm; Thay vào công thức (1.6) Fv = => 108.π 19,32 10 = 656 (N) (2.11) Với n=200v/ph thay vào công thức (1.8) => V=12,14 (m/ph) Ta thấy lực tổng hợp có chiều xuống chiều với chiều chuyển động, nghĩa cần động quay toàn phần trục Z xuống tác dụng trọng lực Trường hợp 2: Khi trục Z bắt đầu vào phôi (G01) – tốc độ cắt gọt (max) = 500mm/ph Suy ra: n =50 vg/ph Phân tích lực ta có: Hình 2.12: Các lực tác động lên động Ta có: Px=295 (N) mà P=108(N) nên cần có lực vòng động sinh để thắng lực (Px – P) Tương tự trường hợp 1: Fv = ( Px − P).π Dv = 1135( N ) t 44 (2.12) V= π n.Dv π 50.19,32 = = 3,035(m / ph) 1000 1000 Với (2.13) Thay vào công thức (1.7) => Nz= 0.24 (kW) Trường hợp 3: Sau gia công xong ta nhấc dao Lúc này, động đảo chiều chịu tác động trọng lượng P (N) Fv = P.π Dv t = 656 (N) (2.14) Hình 2.13: Các lực tác động lên động Với n=200 (vg/ph) thay vào (1.8) => V= 12.14 (m/ph) Thay vào (1.7) => Nz = 0.55 (kw) Trong trường hợp ta thấy trường hợp thứ động cần công suất lớn => Chọn động bước có công suất Nz= 0.55 (kw); tốc độ quay n ≥ 200 (vg/ph) 2.5.1 Động bước trục X + Bước tiến dao thực cắt gọt 500 mm/ph; + Bước tiến dao chạy không cắt gọt 2000mm/ph + Hệ số tải 2.5 45 Hình 2.14: Các lực tác dụng lên động trục X Px, Ph- Các lực cắt thành phần; W1- Khối lượng đai ốc bi; W2- Khối lượng đỡ bàn máy; W3- Khối lượng bàn máy phôi; Fm/s- Lực ma sát Từ (2.4) có: Ph = 142 (N) Sử dụng phần mềm inventor tính tổng khối lượng W1, W2, W3 17kg => P = (W1+W2+W3).g= 17.9,81= 167 (N) (2.15) Lực dọc trục Px = 295 (N); Lực (P+ Px) lực pháp tuyến gây lực ma sát Khi momen động bước trục X sinh để thắng lực ma sát lực Ph; Fm/s= μ.N (N) Trong đó: μ= 0.0015÷0.01 – hệ số ma sát trượt bi; N= P+ Px = 462 (N) – lực pháp tuyến; => Fm/s = 462.0,01 = 4,62 (N) (2.16) Trục vít me bi sử dụng ổ đỡ; Hệ số sử dụng khớp nối trục máy gia công kim loại chuyển động tịnh tiến có đảo chiều (B = 1.5); Hệ số tải A = 2.5 Trục X có hai chuyển động, chuyển động dao chưa thực cắt gọt chuyển động dao thực cắt gọt Khi dao chưa thực cắt gọt, động bước quay với tốc độ 200 vg/ph, bàn máy di chuyển nhanh; không cắt nên không xuất lực Px, chịu lực ma sát Pm/s trọng lượng P gây nên Khi thực cắt gọt, động bước chạy với tốc độ người công nhân nhập vào, 46 bàn máy di chuyển chậm; động chịu tác động lực ma sát F m/s lực ngang Ph Trường hợp 1: Khi dao chưa thực cắt gọt Động bước chịu tác dụng lực ma sát: Pm/s =P μ=167.0,01 = 1,67 (N) Động quay với n = 200 vg/ph Hình 2.15: Các lực tác dụng lên động Lực vòng Fv xác định theo công thức (1.6) Fv = π Dv Pm / s π 19,32.1,67 = = 10( N ) t 10 (2.17) Với n = 200vg/ph thay vào công thức (1.8) => V = 12,14 (m/ph) Trường hợp 2: Tốc độ cắt gọt 500 mm/ph động chịu lực F ms lực ngang Ph 47 Hình 2.16: Các lực tác dụng lên động Ta có: Fv = π Dv ( Ph + Fm / s ) π 19,32.146,2 = = 887 ( N ) t 10 => V = 3,035 (m/ph) => Nz = 0,18 (kW) (2.18) (2.19) Trong trường hợp ta thấy trường hợp thứ động cần công suất lớn => Chọn động bước có công suất ≥ 0.18 (kw), tốc độ vòng quay ≥ 200vg/ph 2.5.3 Động bước trục Y Các thông số: + Bước tiến dao thực cắt gọt 500 mm/ph; + Bước tiến dao chạy không cắt gọt 2000mm/ph + Hệ số tải 2.5 48 Hình 2.17: Các lực tác dụng lên động bước trục Y W1- Khối lượng đai ốc bi; W2- Khối lượng đỡ trục X; W3- Khối lượng cụm trục X; P x, PvLực cắt thành phần; Fm/s- Lực ma sát Từ (2.5), có Pv = 539 (N) Sử dụng phần mềm inventor tính tổng khối lượng W1, W2, W3 26 (kg) => Trọng lượng: G= (W1+W2+W3).g= 26.9,81= 255 (N) (2.20) Lực hướng trục: Px = 295 (N); Lực (G+ Px) lực pháp tuyến gây lực ma sát Khi momen động bước trục Y sinh để thắng lực ma sát lực Pv; Trục sử dụng ba ổ bi; Hệ số sử dụng khớp nối trục máy gia công kim loại chuyển động tịnh tiến có đảo chiều 1,5; Hệ số tải 2,5 Tương tự trục X, trục Y có trường hợp bàn máy di chuyển với tốc độ không cắt gọt cắt gọt Trường hợp 1: Bàn máy di chuyển không cắt gọt Lúc động quay với tốc độ n = 200 (vg/ph) Vì chưa thực cắt gọt nên chưa xuất lực Px Pv mà có trọng lượng chi tiết gây ma sát với lực ma sát Fm/s = G μ = 255.0,01 = 2,55 (N) 49 (2.21) Hình 2.18: Các lực tác dụng lên động Thay vào (1.6): Fv = π Dv Fm / s1 π 19,32.2,55 = = 15,5( N ) t 10 => V = 12,14 (m/ph) thay vào (1.7) => NZ = 0,03 (kW) (2.22) (2.23) Trường hợp 2: Khi cắt gọt Bàn máy di chuyển chậm với tốc độ người công nhân nhập vào, ta tính cho trường hợp tốc độ cắt gọt lớn n=500 vg/ph => động bước quay 50 vg/ph Công suất động tính cho lực ma sát lực Pv Lực ma sát trường hợp thứ hai lực dọc trục P x trọng lượng chi tiết tạo nên, có giá trị: Fm/s2 = (255+295).0,01 = 5,5 (N) 50 (2.24) Hình 2.19: Các lực tác dụng lên động Ta có: Fv = π Dv ( Pv + Fm / s ) π 19,32.544,5 = = 3305( N ) t 10 Và V = 3,035 (m/ph) => NZ = 0,69 (kW) (2.25) (2.26) Trong trường hợp ta thấy trường hợp thứ động cần công suất lớn => Chọn động bước có công suất ≥ 0.69 (kw), tốc độ vòng quay ≥ 200v/p 2.6 CHẾ TẠO, LẮP RÁP VÀ CHẠY THỬ Từ vẽ lắp mô hình máy cải tiến, bóc tách xuất vẽ chi tiết để gia công, chế tạo Bản vẽ lắp vẽ chi tiết đính kèm Phụ lục Lắp ráp khâu cuối hoàn thành sản phẩm Các chi tiết sau gia công xong tập hợp lại; sử dụng vẽ lắp lắp ghép chi tiết lại với thành mô hình máy hoàn chỉnh Quá trình lắp ráp cần đảm bảo độ phẳng trục tránh tình trạng trục lệch gây tải cho động bước làm cong trục Cần đảm bảo độ thẳng trục X, Y, Z tránh sai lệch biên dạng gia công, tránh gãy dao Đảm bảo độ song song trục X trục Y; độ vuông góc bàn máy trục Z 51 Hình 2.20: Mô hình sau lắp ráp chạy thử Máy sau lắp ráp hoàn chỉnh, trình chạy thử điều chỉnh sai sót phát sinh trình thực đề tài Hình 2.21: Phay với phôi nhựa 52 Hình 2.22: Phay với phôi nhôm 53 Chương 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ A/ KẾT LUẬN Sau trình tìm hiểu, tính toán, thiết kế, chế tạo phục hồi mô hình máy phay CNC trục, nhóm sinh viên có kết luận sau: Mô hình máy cũ sản phẩm ứng dụng công nghệ CNC, cấu tạo nguyên lý làm việc tương tự máy phay CNC công nghiệp gia công biên dạng đường thẳng, đường tròn hay đường cong liên tục Qua khảo nghiệm cho thấy, đế máy, thân máy, bàn máy, mạch điều khiển phần mềm, trục vít me – đai ốc bi khớp nối, động bước dẫn động trục X, Y, Z, trục vit me – đai ốc bi khớp nối đảm bảo yêu cầu làm việc; Mạch điều khiển, phần mềm động hoạt động bình thường, đủ công suất để điều khiển hoạt động máy,… Tuy vậy, động trục Z không đủ công suất để dẫn động tịnh tiến cho dao; Cụm trục có cấu tạo chưa hợp lý khối lượng lớn, không đảm bảo độ đồng tâm, truyền động đai nên ảnh hưởng ma sát lớn, Mô hình máy cũ cải tiến sau phay lại bề mặt để bắt chi tiết máy, đảm bảo độ phẳng mặt, độ vuông góc đế máy thân máy Cụm trục thay hoàn toàn, từ dẫn động đai sang dẫn động trực tiếp, rung động, tổn hao công suất từ truyền, tốc độ làm việc cao; kết cấu khối lượng nhỏ cụm trục cũ, giảm tải cho động dẫn động nên trục vit me bi sử dụng thêm gối đỡ, thay cho việc để đầu tự mô hình cũ Bộ phận dẫn hướng trục thay từ sống trượt sang trục trượt bi nên ảnh hưởng ma sát đến công suất động dẫn động 1/10 mô hình cũ Qua khảo nghiệm, mô hình máy cải tiến vận hành tốt, hành trình trục X, Y, Z 350mm, gia công phôi có kích thước nhỏ 300x10x50 với vật liệu mềm nhôm, nhựa, gỗ,… sử dụng loại dao phay ngón, khoan có đường kính nhỏ mm Mô hình máy phay CNC trục cải tiến hướng tới hoàn thiện làm học cụ cho trình đào tạo giúp sinh viên làm quen với quy trình vận hành máy CNC 54 B/ ĐỀ NGHỊ Mạch điện mô hình máy cần phải đảm bảo an toàn mỹ quan phải thiết kế tủ điện, trang bị thêm hệ thống átômát, dây điện nối với động cần cố định gọn gàng hơn, Cần phải có hệ thống che chắn vùng làm việc máy Bộ điều khiển nên có nút cứng kèm để điều khiển tay, Cần trang bị máy tính với phần mềm Kcam4 kèm với mô hình máy để lập trình cho mô hình máy thuận tiện Hệ thống phần mềm mạch điều khiển cần cập nhật nâng cấp để tăng khả làm việc mô hình máy Thường xuyên sử dụng bảo dưỡng mô hình máy 55 ... http://nitechvietnam.com/site/bi-truot-khoi-modem-sc-barnd-thk-niko-iko-samich/vong-bi-truot-sc12sc30-p147434.html#.UrGoHvRdXO1 http://cokhicongnghiep.com/vong-bi-sc12uu-sc16uu-sc20uu-sc25uu-sc30uu-sc40uu-sc12op-sc16opsc20op-sc25op-sc30op... thực tế 1- Đế máy; 2- Trục Y; 3- Bàn máy; 4- Ổ tích dao; 5- Cụm trục chính; 6- Động trục Z; 7- hình hiển thị; 8- Bảng điều khiển; 9- Thân máy; 1 0- Trục Z; 1 1- Trục X; 1 2- Động trục X; 1 3- Cửa bảo... CNC trục 1- Vít me bi trục Y; 2- Vít me bi trục X; 3- Động bước trục X; 4- Đế máy; 5- Thân máy; 6- Dẫn hướng trục Z; 7- Động bước trục Z; 8- Vit me bi trục Z; 9- Động trục chính; 1 0- Cụm trục