CNC bo sung cho tham khao fgsdfgsdfhfgfgh

A Tổng quan Máy gia công CNC I NHỮNG NÉT CƠ BẢN VỀ MÁY CÔNG CỤ VÀ MÁY CNC - Về máy công cụ vạn máy cơng cụ điều khiển số có kết cấu khung giống nhau, là: + Thân máy + Đế máy + Bàn trượt + Đầu trục Ngồi chúng có số điểm khác nhau, cụ thể: ST T Nội dung Máy công cụ vạn - Động pha thường Nguồn động lực Máy CNC - Động DC điều khiển vô cấp AC biến tần điều khiển vô cấp - Động bước động thủy lực - Động Servo Tốc độ truyền dẫn - Phân cấp - Vô cấp Truyền động - Kiểu nối tiếp (thông qua hộp số) - Độc lập - Thanh răng/ bánh thường - Thanh răng/ bánh yêu cầu có cấu kẹp khử khe hở - Vít me/ đai ốc thường - Vít me/ đai ốc bi - Bằng tay (cơng tắc, tay gạt khí) - Bằng máy tính với hệ điều khiển số (bảng điều khiển hình điều khiển) - Dài, thơng qua nhiều cấu - Ngắn nhiều thông qua nhiều cấu Bộ truyền dẫn Điều khiển Tính điển hình xích động - Cứng, khó thay đổi - Mềm dẻo, linh hoạt cao - Những ưu điểm bật máy CNC so với máy thông thường sản xuất loạt vừa nhỏ: + Gia cơng chi tiết phức tạp, độ xác gia công ổn định + Thời gian lưu thông ngắn tập trung nguyên công cao, giảm thời gian phụ tăng thời gian sản xuất + Tính linh hoạt quy hoạch thời gian sản xuất cao + Chi phí kiểm tra chi phí cho phế phẩm giảm + Hiệu suất cao tăng lực sản xuất + Do có khả tự động hóa cao nên thích hợp dây chuyền sản xuất linh hoạt -1 - II KẾT CẤU CƠ BẢN CỦA MÁY CNC Gồm phần là: + Phần khí: Đế máy, thân máy, bàn máy, bàn xoay, trục mít me bi, ổ tích dụng cụ, cụm trục băng dẫn hướng Ở Việt Nam chưa thể chế tạo phận quan trọng máy là: cụm trục băng dẫn hướng mà chế tạo cấu đơn giản là: thân máy, bàn máy, bàn xoay + Phần điều khiển: loại động cơ, hệ thống điều khiển máy tính trung tâm -2 - B Kết cấu phần Cơ khí I THÂN MÁY VÀ ĐẾ MÁY Thường chế tạo chi tiết gang gang có độ bền nén cao gấp 10 lần so với thép kiểm tra sau đúc để đảm bảo khơng có khuyết tật đúc Bên thân máy chứa hệ thống điều khiển, động trục nhiều hệ thống khác Yêu cầu: - Phải có độ cứng vững cao - Phải có thiết bị chống rung động - Phải có độ ổn định nhiệt Mục đích: - Đảm bảo độ xác cao gia cơng - Đế máy để đỡ toàn máy tạo ổn định cân cho máy II BÀN MÁY_BÀN XOAY Bàn máy nơi để gá đặt chi tiết gia công hay đồ gá Nhờ có chuyển động linh hoạt xác bàn máy mà khả gia cơng máy CNC tăng lên cao, có khả gia cơng chi tiết có biên dạng phức tạp Đa số máy CNC hay trung tâm gia cơng đại bàn máy dạng bàn máy xoay được, có ý nghĩa trục thứ 4, thứ máy Nó làm tăng tính vạn cho máy CNC Yêu cầu bàn máy: Phải có độ ổn định, cứng vững , điều khiển chuyển động cách xác Một số hình ảnh bàn xoay: Mở đầu: Nhằm mở rộng khả công nghệ máy công cụ, cho máy CNC trục, người ta chế tạo thiết bị có khả tăng số trục máy từ trục thành máy trục Thiết bị bàn xoay (Rotory Table) Thực bàn xoay chẳng qua loại đồ gá đặc biệt chúng chủ yếu sử dụng máy phay CNC, trung tâm gia công đứng, trung tâm gia công ngang máy doa ngang -3 - Phân loại: Bàn xoay máy phay CNC trung tâm gia cơng phân làm loại sau: a Loại tiêu chuẩn: Là loại bàn xoay dùng để gá đặt chi tiết cho tâm chi tiết trùng với tâm trục Có thể gia công nhiều dạng bề mặt khác gia công mặt phẳng, gia công rãnh thẳng rãnh xoắn gia cơng mặt định hình với dao định hình, đơi dùng để cắt bánh với dao phay mơđun Loại bàn xoay tiêu chuẩn phân làm hai loại : + Loại có trục nằm ngang + Loại có trục thẳng đứng Hình Bàn xoay tiêu chuẩn trục nằm ngang Hình Bàn xoay động lắp phía sau b Loại bàn xoay có động lắp phía sau: - Loại bàn xoay có khả hạn chế rung động máy làm việc - Loại động che chắn nước phoi vụn, không cho chúng rơi vào động c Loại bàn xoay có lỗ trục lớn: Loại bàn xoay có trục có lỗ lớn, dùng để gia cơng phơi dài ống Kích thước lỗ trục chúng có khả mở rộng để mở rộng phạm vi làm việc cho máy Loại thích hợp cho việc sản xuất hàng khối Tương tự loại bàn xoay tiêu chuẩn, loại bàn xoay loại trục nằm ngang loại trục thẳng đứng Hình Bàn xoay có lỗ trục lớn Hình Bàn xoay trục -4 - d Loại bàn xoay có nhiều trục chính: Loại bàn xoay nhiều trục cho phép gá đặt lúc nhiều chi tiết Loại bàn xoay nhiều trục có suất gấp nhiều lần so với loại bàn xoay tiêu chuẩn, thích hợp cho sản xuất hàng loạt hàng khối e Loại bàn xoay nghiêng : Hình Bàn xoay CNC điều khiển nghiêng tự động Hình Bàn xoay CNC điều khiển nghiêng tay -5 - Loại bàn xoay có hai trục Bàn xoay nghiêng nhờ xoay quanh trục Do loại có khả cơng nghệ cao, sử dụng làm đồ gá để gia công mặt phẳng, rãnh gờ lồi đặt biệt gia công bề mặt nghiêng nhiều góc độ khác Loại bàn xoay phân hai loại sau: + Loại điều khiển nghiêng tự động: hai trục bàn xoay điều khiển hoàn toàn tự động từ hệ thống CNC + Loại điều khiển nghiêng tay: chuyển động làm nghiêng trục thực tay f Loại cỡ lớn: Ngoài loại nêu trên, nhà sản xuất bàn xoay chế tạo loại bàn xoay có kích thước bàn từ 1m đến 3m lớn Loại bàn xoay có trục thẳng đứng nằm ngang với độ xác cao Chúng dùng để gia cơng chi tiết lớn, nặng (có thể lên đến 10.000kg) cho ứng dụng đo lường Ứng dụng bàn xoay Bàn xoay CNC có tác dụng làm tăng thêm tính vạn cho máy CNC Đối với bàn xoay trục, nhờ khả nghiêng bàn xoay góc đó, nên cho phép máy CNC trục gia công bề mặt phức tạp cánh tua bin, cánh chân vịt tàu thủy Nói chung chúng có phạm vi sử dụng rộng, chủ yếu dùng để gia cơng chi tiết có dạng bề mặt sau: + Mặt phẳng + Các bề mặt định hình (như bề mặt cam, cối dập, khuôn ép …) + Cắt ren vít ngồi + Gia cơng bánh dao cắt nhiều lưỡi có thẳng xoắn + Cắt rãnh thẳng xoắn… + Các bề mặt nghiêng Đối với bàn xoay nhiều trục, tiến hành gia công lúc nhiều chi tiết Điều làm: + Tăng khả công nghệ máy, + Tăng suất gia công + Giảm thời tháo lắp điều khiển dụng cụ + Giảm thời gian gia cơng -6 - Hình Một số dạng chi tiết gia công bàn xoay không nghiêng Hình Một số dạng chi tiết gia cơng bàn xoay nghiêng tự động Hình 10 Một số dạng chi tiết gia công bàn xoay nghiêng bàn tay -7 - III CỤM TRỤC CHÍNH Là nơi lắp dụng cụ, chuyển động quay trục sinh lực cắt để cắt gọt phôi q trình gia cơng 3.1 Nguồn động lực điều khiển trục Trục điều khiển động Thường sử dụng động Servo theo chế độ vòng lặp kín, cơng nghệ số để tạo tốc độ điều khiển xác hiệu cao chế độ tải nặng Hệ thống điều khiển xác góc phần quay phần tĩnh động trục để tăng momen xoắn gia tốc nhanh Hệ thống điều khiển cho phép người sử dụng tăng tốc độ trục lên nhanh 3.2 Các dạng điều khiển trục Điều khiển Đai - Truyền động từ động tới trục thơng qua dây đai - Sự kết hợp tốt momen tốc độ tạo nhiều lựa chọn cho chế độ làm việc máy Điều khiển trực tiếp - Ưu điểm cải thiện tốc độ trục lên đến 12000v/p - Tạo trình làm việc êm -8 - Điều khiển Bánh - Nó có khả trì tốc độ 10000v/p chế độ tải nặng IV BĂNG DẪN HƯỚNG Hệ thống trượt dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng cho chuyển động bàn theo X,Y chuyển động lên xuống theo trục Z trục Yêu cầu hệ thống trượt trượt phải thẳng, có khả tải cao độ cứng vững tốt, khơng có tượng dính, trơn trượt V TRỤC VÍT ME ĐAI ỐC BI 5.1 Giới thiệu chung Trong máy công cụ điều khiển số người ta sử dụng hai dạng vit me là: vít me đai ốc thường vít me đai ốc bi  Vít me đai ốc thường: loại mà vít me đai ốc có dạng tiếp xúc mặt  Vít me đai ốc bi: loại mà vít me đai ốc có dạng tiếp xúc lăn Ta xét mối quan hệ lực ma sát tốc độ vít me đai ốc thường vít me đai ốc bi: µ a Đường cong đường cong biểu thị mối quan hệ lực ma sát tốc độ vít me đai ốc thường Đường cong chia làm hai phần: b + Phần từ a đến b vùng ma sát nửa ướt Vùng có tiếp xúc trực tiếp vít me đai ốc Khi vận tốc không, lực ma sát ướt lớn nhất, vận tốc tăng nêm dầu hình thành làm lực ma sát giảm dần tới b + Giai đoạn trình bôi trơn hai bề mặt thủy động hư đồ thị lực ma sát tăng theo tốc độ Khi điều khiển máy CNC hai nhiều trục đòi hỏi thời gian khởi động bàn máy nhanh momen nhỏ Nhìn vào đường cong ta thấy vít me đai ốc thường không đảm bảo yêu cầu máy CNC Thay trạng thái tiếp xúc mặt vít me đai ốc thường vít me đai ốc bi có dạng tiếp xúc lăn cách đưa vào rãnh ren số lượng lớn bi bi trụ Do tiếp xúc vít me đai ốc ma sát lăn nên ma sát coi không đáng kể Từ đồ thị ta thấy vít me đai ốc bi xóa bỏ vùng ma sát khô ma sát nửa khô ma sát thường Ưu điểm Vít me đai ốc bi:  Mất mát ma sát nhỏ, hiệu suất truyền lớn gần 0.9  Đảm bảo chuyển động ổn định lực ma sát khơng phụ thuộc vào tốc độ  Có thể loại trừ khe hở tạo sức căng ban đầu đảm bảo độ cứng vững dọc trục cao  Đảm bảo độ xác làm việc lâu dài -9 - V H1: quan hệ lực ma sát tốc độ vít me đai ốc thường vít me đai ốc bi 5.2 Kết cấu truyền vít me đai ốc bi Vít me bi có kết cấu đa dạng chúng có cấu tạo chung sau: 1: Vít me 2: Đai ốc 3: Vòng bi 4: Ống hồi tiếp 5.2.1 Dạng profil vít đai ốc Vấn đề quan trọng kết cấu truyền vít me đai ốc dạng profil vít me đai ốc Profil vít me dạng chữ nhật dạng hình thang dễ chế tạo Tuy nhiên độ cong hai bề mặt khác lớn nên dẫn đến ứng suất tiếp xúc tăng khả tải truyền thấp Vì hai dạng profil sử dụng Do để giảm ứng suất tiếp xúc, tăng khả tải, tăng độ cứng vững truyền giảm momen ma sát ta phải tăng bề mặt làm việc Để đảm bảo điều ta phải thiết kế profil dạng tròn Nếu bán kính bi r1, bán kính profil ren r2 nên chọn r1/r2 = 0.95 ÷ 0.97 Với profil nửa cung tròn góc tiếp xúc truyền α = 600 Tuy nhiên truyền với góc tiếp xúc α = 450 có khe hở nhỏ cho khả chế tạo với độ xác cao Hình Profin ren nửa tròn 5.2.2 Kết cấu hồi bi Có nhiều dạng kết cấu hồi bi chia thành dạng sau: Rãnh hồi bi kiểu ống cong: dùng phổ biến truyền Trên đai ốc người ta khoan lỗ tiếp tuyến với đường ren Việc dẫn hướng cho bi vào ống hồi bi dùng hai cách: (a): miệng ống hồi bi tỳ lên mặt ren vít me (b): dùng dẫn hướng để đưa bi vào ống hồi bi - 10 - 4.2 Các dạng điều khiển số Khi gia công chi tiết khác bề mặt tạo hình khác đòi hỏi chuyển động khác dao chi tiết Qũy đạo chuyển động xác định xác thơng qua dẫn điều khiển Tuỳ dạng chuyển động điểm đầu, điểm cuối quãng đường dịch chuyển mà ta có dạng điều khiển khác Các dạng điều khiển phân thành: điều khiển điểm, điều khiển đoạn hay đường thẳng điểu khiển biên dạng phi tuyến 4.3 Hệ điều khiển CNC( Computer Numerical Control) 4.3.1 Phân biệt hệ điều khiển NC CNC  Điều khiển NC (Numberical Control) Đặc tính hệ điều khiển “chương trình hố mối quan liên hệ” mảng linh kiện điện tử riêng lẻ xác định nhiệm vụ định, liên hệ chúng phải thông qua dây nối hàn cứng mạch logic điều khiển Chức điều khiển xác định chủ yếu phần cứng  Điều khiến CNC(Computerized Numerical Control) Điều khiển CNC hệ điều khiển lập trình ghi nhớ Nó bao gồm máy tính cấu thành từ vi xử lý (microprocessor) kèm theo nhớ ngoại vi Đa số chức điều khiển giải thông qua phần mềm nghĩa chương trình làm việc thiết lập trước Nhờ chương trình hệ thống CNC mà máy tính sử dụng để thực chức điều khiển theo yêu cầu Do hệ điều khiển đại có nguyên lý cấu trúc xử lý liệu theo dạng điều khiển CNC - 26 - 4.3.2 Đặc trưng điều khiển CNC Nâng cao tính tự động Các máy công cụ trang bị điều khiển CNC có tốc độ dịch chuyển lớn Do tăng suất cắt gọt, giảm tối đa thời gian phụ Khi so sánh máy công cụ không trang bị điều khiển CNC với máy trang bị người ta nhận thấy suất tăng gấp lần Nâng cao tính linh hoạt Máy CNC có khả thích nghi nhanh với chương trình gia cơng với chi tiết khác Do nguyên lý hoạt động cấu trúc tạo điều kiện giảm thời gian gia công hiệu chỉnh công nghệ kỹ thuật Nâng cao tính tập trung ngun cơng Các máy cơng cụ CNC có khả thực nhiều bước công nghệ nhiều bứơc nguyên công khác lần gá đặt phơi Nâng cao tính xác đảm bảo chất lượng gia cơng Trong q trình gia cơng độ xác ln đảm bảo ổn định Ngồi máy CNC có khả mơ q trình cắt gọt nên người vận hành quan sát tổng thể trực tiếp giai đoạn gia cơng, phát kịp thời sai sót Nâng cao hiệu kinh tế Máy CNC vừa có khả điều khiển trực tiếp máy vừa có khả lập trình phần mềm nên máy CNC hữu dụng kinh tế với xí nghiệp có quy mơ trung bình nhỏ Ngồi CNC có khả thay đổi cách nhanh chóng cơng nghệ sản xuất nên đáp ứng kịp thởi với nhu cầu thị trường - 27 - 4.3.4 Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển CNC Hệ điều khiển máy CNC thiết kế để cần mở rộng hệ điều bổ xung thêm cho chức có modun khác.Do hệ điều khiển thiết lập thích hợp cho việc lắp đặt vào phần mềm sử dụng linh kiện điện tử đại Cấu tạo phần cứng điều khiển CNC a Cụm vi xử lý Cụm vi xử lý thực chất hạt nhân thiết bị xử lý số, thực chức tính tốn điều khiển Các phần tử chủ yếu bao gồm: Bộ nhớ sơ bộ: gọi truy nhập phụ trợ Bộ nhớ chứa đựng thông tin cần thiết cho điều khiển diễn biến chương trình Ví dụ truy nhập số, truy nhập địa Truy nhập cảnh báo: cảnh báo dấu hiệu chuyên dụng hay tín hiệu báo xuất trạng thái xác định Đa số cảnh báo đưa cách tự động từ vi xử lý Bộ tích nhớ (Accumlator): nhớ hàm chứa liệu cần ghép tiếp nhận kết tính tốn số học tính tốn logic dùng để thực mạch nối ghép Cụm logic ALU phần cụm vi xử lý đảm nhiệm tính tốn số học - 28 - Điều khiển thao tác lệnh: giải mã phần điều hành lệnh chứa phần truy nhập lệnh sản sinh tín hiệu điều khiển cho trình thực lệnh Truy nhập lệnh: nhớ lệnh vừa xử lý Bộ nhớ sếp chồng: Hoạt động theo nguyên tắc LIFO nghĩa thông tin cuối lại đưa Phần mềm hệ thống điều khiển số Phần mềm hệ thống điều khiển số bao gồm nhiều khối liên hệ với Những chương trình xử lý theo chu kỳ, đòi hỏi từ phát chu kỳ ngoại vi Hình 1, nêu rõ cấu trúc ưu tiên phần mềm hệ thống hệ thống điều khiển số Các chương trình có cấu trúc ưu tiên cao hơn, theo qui luật, chạy thường xun chương trình có mức ưu tiên cao Tuy nhiên phải đảm bảo chương trình khối chương trình chạy lại thường xuyên hệ thống hoạt động tốt b - 29 - D Giới thiệu số máy CNC I MÁY PHAY CNC: SERIAL KDVM - L 1.1 Đặc tính kỹ thuật Máy thực phay 3D ngồi máy thực nguyên công tiện, khoan, doa, taro.v v Độ xác lặp lại 0.01, Điều khiển trục x, y, z hiệu phay theo chiều thẳng đứng, tiện, doa theo mặt tọa độ XY, XZ , YZ Khung máy thiết kế vững đảm bảo trình gia công cắt gọt không bị rung gây sai số Chất lượng bề mặt gia công cao Cổng truyền liệu RS232 thích hợp với chương trình CIMCO9.6 pro Bộ điều khiển Fanuc, Hanuc, Simenuc, Heidelheil v v Máy phay CNC –Model:KDVM 1000 L - 30 - 1.2 Thơng số kỹ thuật Đơn vị KDVM800L KDVM1000L Kích thước bàn máy mm 930x510 1130x510 Hành trình trục X mm 800 1000 Hành trình trục Y mm 500 Hành trình trục Z mm 510 Phạm vi dịch chuyển trục mm 550 MODEL BT40 Chi trục Tốc độ trục v/phút 8000 Di chuyển nhanh khơng tải trục X,Y,Z mm/p 20000 - 18 Số lượng rãnh chữ T kích thước Trọng lượng phơi gia cơng Kg 6000 Momen động X/Y NM 12 Momen động Z NM 12 Số vị trí gá dao 20 24 Kích thước dao ø80x300 ø90x250 Trọng lượng dao Cơng suất động trục Độ xác lặp lại Trọng lượng máy kg 7.5 mm/ph 7.5/ 11 mm ±0.003 kg - 31 - 5000 5200 II MÁY TIỆN CNC –SERIAL:PDL-T6/8 2.1 Đặc tính kỹ thuật - Máy có thiết kế đại, đặc biệt cho phép gia công nhiều chủng loại sản phẩm tinh xảo, vận hành an toàn, tiếng ồn nhỏ, suất cao vận hành dễ dàng - Bộ điều khiển FAGOR có giao diện thân thiện sử dụng ngôn ngữ ISO với hệ thống Simulation đại, dễ hiểu, độ anh toàn đáng tin cậy - Cổng truyền Pro RS-232 thích ứng với Windows 98/ 2000/ XP - Động trục AC, máy sử dụng Bi Đũa có độ xác cao, Ụ định tâm chịu lực cực tốt Máy tiện CNC – Model PDL –T8 2.2 Thông số kỹ thuật MODEL Đường kính tiện vượt băng máy Đường kính tiện vượt bàn xe dao Đường kính vật tiện lớn Hành trình trục X Hành trình trục Z Đường kính lớn chấu cặp Tốc độ trục Đường kính lỗ trục Đơn vị PDL – T6/T6A PDL -T8/T8A mm Ø420 Ø550 mm Ø330 Ø330 mm Ø200/250 Ø250/350 mm 180 220 mm 370 550 inch / /10 V/ph 6000/4800 4500/3500 mm Ø56 / 62 Ø62 / 87 Độ trục Cơng suất động kw - 32 - A2-5 / A2-6 A2-6 / A2-8 5.5 / 7.5 15/18.5 Đường kính ụ chống tâm Hành trình ụ chống tâm mm mm / 12 18.5 / 22 Ø 75 100 Ø 95 125 No4 No5 Độ côn ụ định tâm Tốc độ di chuyển không tải trục X/Z Số vị trí gá dao Bộ điều khiển CNC Kích thước dao (tiện/khoan) Chiều dài máy Chiều rộng máy Chiều cao máy Trọng lượng máy Bước dịch chuyển nhỏ m/ph mm mm mm mm kg mm 7/6 7/6 / / 12 / 20 / 30 /48 Fanuc / Siemen/ Mitsubishi 20x20 / 25x25 1750 2000 3010 3550 1850 1960 3800/4000 4700/5000 0.001 III GIA CÔNG BẲNG TIA LỬA ĐIỆN 3.1 Tổng quan Gia công tia lửa điện Gia công tia lửa điện phát triển năm 1943 Liên Xô hai vợ chồng người Nga trường Đại Học Moscow Giáo Sư- Tiến Sĩ Boris Lazarenko Tiến Sĩ Natalya Lazarenko phương pháp phổ biến rộng rãi toàn giới 3.2 Khái Niệm - 33 - Gia công tia lửa điện(Electrical Machining Discharge) phương pháp gia công hớt lượng vật liệu thơng qua q trình ăn mòn điện- nhiệt làm lớp vật liệu bị nóng chảy bốc dựa vào phóng điện điện cực máy gia công * Ưuđiểm: - Gia công loại vật liệu có độ cứng tùy ý - Điện cực chép hình dạng bất kì, chế tạo phục hồi khuôn dập thép - Chế tạo lưới sàn, rây cách gia công đồng thời lỗ điện cực mảnh - Gia cơng lỗ có đường kính nhỏ, lỗ sâu với tỉ số chiều dài đường kính lớn - Do khơng có lực học nên gia cơng hầu hết loại vật liệu dễ vỡ, mềm… mà không sợ bị biến dạng - Do có dầu vùng gia cơng nên bề mặt gia công dầu * Nhượcđiểm - Phôi dụng cụ (điện cực) phải dẫn điện - Vì tốc độ cắt gọt thấp nên phơi trước gia công EMD thường phải gia công thô trước - Do vùng nhiệt độ vùng làm việc cao nên dễ gây biến dạng nhiệt - Khi gia công phải có chất điện mơi 3.3 Các Phương pháp gia công tia lửa điện 3.3.1.Gia công tia lửa điện dùng điện cực định hình: Gọi tắt phương pháp “xung định hình” Khi gia cơng kích thước hình dạng chi tiết chép lại kích thước, hình dáng dụng cụ hay điện cực Thường dùng để tạo hình chi tiết đục lỗ khơng thông 3.3.2 Gia công tia lửa điện cắt dây: Điện cực dây kim loại mảnh có đk = đến 0,3mm quấn liên chạy dao theo công xác định sợi 0,1 tục tua - 34 - 3.4 Cơ sở cơng nghệ q trình gia công tia lửa điện 3.4.1 Bản chất vật lý - Đặt điện áp điện cực phôi Nếu khoảng cách h q lớn khơng có q trình phóng điện Khi cho h< đến giá trị xảy q trình phóng điện tạo cầu ion Đến lúc cầu nóng lên xảy tượng ngắn mạch, KL nóng chảy, bốc tạo thành bọt khí ( to= 10000oC, p= 1Kbar) Khi KL biến thành đột ngột dòng, bọt khí vỡ hóa Như vậy, có q trình là: + Đánh lửa + Hình thành kênh phóng điện + Nóng chảy bốc vật liệu - Không gian điện cực phôi phải điền đầy chất điện mơi - Để làm phát sinh tia lửa điện, điều thiếu thời gian ngắn sau có dòng điện chạy qua điện cực phải ngừng cung cấp lượng Đơn giản người ta dùng phát xung RC để cung cấp xung cưa 3.4.2 Nguyên Lý gia công tia lửa điện Hệ thống gia công tia lửa điện (Electrical Discharge Machining -EDM) bao gồm có hai phận chủ yếu: máy công cụ nguồn cung cấp điện - 35 - Máy cơng cụ gắn điện cực định hình (đóng vai trò dao) điện cực tiến tới bề mặt chi tiết gia cơng sinh lỗ chép hình hình dạng dụng cụ Nguồn lượng cung cấp sản sinh tần số cao, tạo loạt tia lửa điện điện cực hình thành kênh phóng điện kênh trì suốt q trình gia cơng chi tiết Chi tiết bị bóc lớp kim loại ăn mòn nhiệt độ hóa Hình Ngun Lý phương pháp gia cơng EDM Trên hình trên, chi tiết gia cơng lắp bàn máy cơng cụ, điện cực gắn với đầu máy Một động servo DC xylanh thủy lực để điều khiển điện cực theo phương thẳng đứng trì vị trí thích hợp điện cực so với chi tiết gia cơng Vị trí điều chỉnh cách tự động với xác nhờ hệ thống servo nguồn cung cấp Trong trình vận hành máy thông thường điện cực không chạm bề mặt chi tiết, chúng có khe hở phóng điện nhỏ Trong q trình vận hành, đầu máy di chuyển điện cực tiến đến bề mặt chi tiết đến chúng tạo thành khoảng cách mà điện làm ion hố dung dịch điện môi cho phép tia lửa điện qua từ điện cực đến bề mặt chi tiết gia công Những tia lửa điện dạng xung, phóng tắt với tần số cao, đạt đến 250.000 lần giây Các tia lửa điện ln di chuyển khe hở phóng điện, từ điện cực đến điểm gần điểm cao chi tiết gia công Lượng kim loại lấy từ chi tiết ứng với lần phóng điện ln cân xứng với lượng mà chứa đựng Mỗi lần phóng điện làm nóng chảy bốc vùng nhỏ bề mặt chi tiết Kim loại nóng chảy làm nguội sau dung dịch điện mơi hóa rắn thành hạt hình cầu làm phẳng áp lực/sự chuyển động chất điện môi Tác động xung giới hạn phạm vi cục Vị trí xác định hình dạng vị trí điện cực - 36 - Hình Bể dung dịch điện môi Cả chi tiết điện cực ngâm chìm dung dịch điện mơi Dung dịch đóng vai trò chất cách điện để điều khiển phóng tia lửa điện Trong gia cơng EDM chất điện môi thực chức môi trường làm nguội làm giảm nhiệt độ cao khe hở phóng điện Quan trọng hơn, dung dịch điện môi bơm vào theo khe hở hình cung để đẩy hạt bị xói mòn chi tiết điện cực Sự sục rửa thích hợp làm cho q trình bóc vật liệu đạt hiệu cao Bởi EDM ăn mòn kim loại việc phóng tia lửa điện thay cho dụng cụ cắt gọt tạo phoi nên độ cứng vật liệu không trở thành nhân tố định xem vật liệu gia cơng EDM hay khơng Các điện cực kim loại than chì mềm gia công loại thép dụng cụ tungsten carbide (cacbít vonfram) Đây lợi ích hấp dẫn việc sử dụng phương pháp EDM Có thể nhiệt luyện chi tiết trước sau gia công EDM Điều loại bỏ rủi ro hư hại biến dạng biến chi tiết đắt tiền thành phế liệu xử lý nhiệt Các nguyên tắc phương pháp cắt dây EDM giống gia công xung định hình EDM mơ tả Điểm khác biệt thay sử dụng điện cực có hình dạng phức tạp, cắt dây EDM điện cực sợi dây có hình dạng đơn giản, đường kính từ 0.006-0.012” Thay sử dụng chất điện mơi gia cơng xung định hình EDM cắt dây EDM lại dùng nước ion hóa 3.5 Các thơng số q trình gia cơng 3.5.1 Điện áp đánh lửa (Uz) Đây điện áp cần thiết để dẫn tới phóng tia lửa điện Nó cung cấp cho điện cực phơi máy phát đóng điện, gây phóng tia lửa điện để đốt cháy vật liệu Điện áp đánh lửa Ui lớn phóng điện nhanh cho phép khe hở phóng điện lớn 3.5.2 Thời gian trễ đánh lửa (tđ) Đó thời gian lúc đóng điện máy phát lúc xảy phóng tia lửa điện Khi đóng điện máy phát lúc đầu chưa xảy điều Điện áp trì giá trị điện áp đánh lửa Ui, dòng điện Sau thời gian trễ tđ xảy phóng tia lửa điện dòng điện từ vọt lên Ie 3.5.3 Điện áp phóng tia lửa điện (Ue) - 37 - Khi bắt đầu phóng tia lửa điện điện áp tụt xuống từ Uz đến Ue điện áp trung bình suốt thời gian phóng tia lửa điện Ue số vật lý phụ thuộc vào cặp vật liệu điện cực/phôi Ue không điều chỉnh 3.5.3 Dòng phóng tia lửa điện (Ie) Là giá trị trung bình dòng điện từ bắt đầu phóng tia lửa điện đến ngắt điện Khi bắt đầu phóng tia lửa điện dòng điện tăng lên từ đến giá trị Ie, kèm theo đốt cháy Ie ảnh hưởng lớn đến lượng hớt vật liệu, độ mòn điện cực chất lượng bề mặt gia cơng Nhìn chung Ie lớn lượng hớt vật liệu lớn, độ nhám bề mặt lớn độ mòn điện cực giảm 3.5.4 Thời gian phóng tia lửa điện (te) Là khoảng thời gian lúc bắt đầu phóng tia lửa điện lúc ngắt điện, thời gian có dòng điện Ie lần phóng 3.5.5 Độ kéo dài xung (ti) Là khoảng thời gian hai lần đóng ngắt máy phát chu kỳ phóng tia lửa điện Cơng thức tính: ti= td + te Độ kéo dài xung ti ảnh hưởng đến nhiều yếu tố quan trọng Đó là: + Tỷ lệ lượng hớt vật liệu + Độ mòn điện cực + chất lượng suất bề mặt gia công 3.5.6 Khoảng cách xung (t0) Là thời gian hai lần ngắt- đóng máy phát xung thuộc chu kỳ phóng điện - 38 - 3.6 Phương pháp gia công xung định hình Hinh 4: Gia cơng xung định hình 3.7 Máy gia công tia lửa điện CNC-EB600L(S.F) CNC ELECTRICAL DISCHARGE MACHINE - 39 - 3.7.1 Các thông số kĩ thuật máy -Dung tích bể chứa: 1100×600×400mm -Kích thước bàn làm việc: 700×400mm -Hành trình dọc trục X: 400mm -Hành trình chạy ngang trục Y: 300mm -Hành trình thẳng đứng Z hành trình giá đỡ: 300mm -Giá trị tải trọng : 100kg.s -Tải trọng chịu đựng bàn làm việc : 1500kg.s -Khối lượng máy: 2000kg.s -Khoảng trống nhỏ nhất, lớn tính từ bàn làm việc: 320~620mm Điều khiển máy chủ g/c dọc theo truc X Dò tâm g/c lặp Dò tâm ngồi g/c vơ hướng g/c khu vực g/c quỹ đạo g/c đường viền g/c ngang g/c quỹ đạo g/c quỹ đạo g/c quỹ đạo g/c ngang g/c quỹ đạo g/c quỹ đạo g/c quỹ đạo - 40 - ... 10.000kg) cho ứng dụng đo lường Ứng dụng bàn xoay Bàn xoay CNC có tác dụng làm tăng thêm tính vạn cho máy CNC Đối với bàn xoay trục, nhờ khả nghiêng bàn xoay góc đó, nên cho phép máy CNC trục... 4.3.4 Sơ đồ cấu trúc hệ điều khiển CNC Hệ điều khiển máy CNC thiết kế để cần mở rộng hệ điều bổ xung thêm cho chức có modun khác.Do hệ điều khiển thiết lập thích hợp cho việc lắp đặt vào phần mềm... hóa cấp độ cao Nhược điểm • Nhu cầu đầu tư bổ sung • Tăng chi phí cho lắp đặt Cơ cấu thay dao tự động Cùng với ổ tích dao cấu thay dao tự động giúp cho việc thay dao xác nhanh gọn, nâng cao tính