Giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy phay CNC - Nghề: Cắt gọt kim loại - Nguyễn Văn Anh

Giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy phay CNC chính thức để đào tạo nghề bậc cao cho công nhân sau khi đã hoàn thành trình độ lành nghề. Môđun giới thiệu tổng quát về dụng cụ cắt, các trang bị công nghệ dùng trên máy điều khiển số CNC, phương pháp nghiên cứu độ chính xác gia công, cung cấp cách tính hiệu quả kinh tế khi sử dụng máy điều khiển số CNC, phương pháp lập trình tự động hoá trong sản xuất hàng loạt.

Bé LAO §éNG - TH¦¥NG BINH vµ X· HéI

TæNG CôC D¹Y NGHÒ

t¸c gi¶ biªn so¹n: Th¹c sÜ nguyÔn v¨n anh

ts lª thanh mai, ts lª thÞ lan chi, ths bïi v¨n träng,

ths nguyÔn v¨n lôc, ths nguyÔn thÞ thanh huyÒn,

Tuyên bố bản quyền:

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình,

cho nên các nguồn thông tin có thể đ−ợc

phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho

các mục đích về đào tạo và tham khảo Mọi

mục đích khác có ý đồ lệch lạc hoặc sử

dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành

mạnh sẽ bị nghiêm cấm

Tổng cục Dạy nghề sẽ làm mọi cách

để bảo vệ bản quyền của mình

Tổng cục Dạy nghề cám ơn và hoan

nghênh các thông tin giúp cho việc tu sửa

và hoàn thiện tốt hơn tài liệu này

Lời Nói đầu

Giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự

động trên máy tiện CNC được xây dựng và biên soạn trên cơ sở chương trình khung

đào tạo nghề Cắt gọt kim loại đ1 được Giám đốc Dự án Giáo dục kỹ thuật và Dạy nghề quốc gia phê duyệt dựa vào năng lực thực hiện của người kỹ thuật viên trình độ cao

Trên cơ sở phân tích nghề và phân tích công việc (theo phương pháp DACUM) của các cán bộ, kỹ thuật viên có nhiều kinh nghiệm, đang trực tiếp sản xuất cùng với các chuyên gia đ1 tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến, v.v , đồng thời căn

cứ vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ năng của nghề để biên soạn Ban giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy tiện CNC do tập thể cán bộ, giảng viên, kỹ sư của trường Cao đẳng Công nghiệp Huế và các

kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm biên soạn Ngoài ra có sự đóng góp tích cực của các giảng viên Trường Đại học Bách khoa Hà Nội và cán bộ kỹ thuật thuộc Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống nhất, Công ty Sản xuất vật liệu xây dựng Long Thọ

Ban biên soạn xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Công

ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ôtô Thống nhất, Công ty Sản xuất vật liệu xây dựng Long Thọ, Ban Quản lý Dự án GDKT&DN và các chuyên gia của Dự án đ1 cộng tác, tạo điều kiện giúp đỡ trong việc biên soạn giáo trình Trong quá trình thực hiện, ban biên soạn đ1 nhận được nhiều ý kiến đóng góp thẳng thắn, khoa học và trách nhiệm của nhiều chuyên gia, công nhân bậc cao trong lĩnh vực nghề Cắt gọt kim loại Song do điều kiện về thời gian, mặt khác đây là lần đầu tiên biên soạn giáo trình dựa trên năng lực thực hiện, nên không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp để giáo trình Lập chương trình gia công

sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy tiện CNC được hoàn thiện hơn, đáp ứng được yêu cầu của thực tế sản xuất của các doanh nghiệp hiện tại và trong tương lai

Giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự

động trên máy tiện CNC được biên soạn theo các nguyên tắc: Tính định hướng thị trường lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và linh hoạt; Hướng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực và thế giới; Tính hiện đại và sát thực với sản xuất Giáo trình Lập chương trình gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự

động trên máy tiện CNC nghề Cắt gọt kim loại cấp trình độ Cao đ1 được Hội đồng thẩm định Quốc gia nghiệm thu và nhất trí đưa vào sử dụng và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo ngắn hạn hoặc cho công nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và người sử dụng nhân lực tham khảo

Đây là tài liệu thử nghiệm sẽ được hoàn chỉnh để trở thành giáo trình chính thức trong hệ thống dạy nghề

Ngày 15 tháng 4 năm 2008Hiệu trưởng Bùi Quang Chuyện

Giới thiệu về mô đun

i Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun :

Môđun được sử dụng như là giáo trình chính thức để đào tạo nghề bậc cao cho công nhân sau khi đã hoàn thành trình độ lành nghề Môđun giới thiệu tổng quát về dụng cụ cắt, các trang bị công nghệ dùng trên máy điều khiển số CNC, phương pháp nghiên cứu độ chính xác gia công, cung cấp cách tính hiệu quả kinh tế khi sử dụng máy điều khiển số CNC, phương pháp lập trình tự động hoá trong sản xuất hàng loạt

ii Mục tiêu của mô đun:

- Có đầy đủ kiến thức về tự động hoá lập trình trên máy CNC

- Có kiến thức, kỹ năng lập trình gia công sử dụng chu trình, chương trình con

- Có kiến thức về sai số và việc bù bán kính dao để lập trình

- Lập được chương trình gia công, kiểm tra và sửa lỗi chương trình

- Có kỹ năng lập trình, kỹ năng vận hành máy để thực hiện gia công các chi tiết trên máy tiện CNC đảm bảo năng suất, chất lượng, an toàn

iii Mục tiêu thực hiện của mô đun:

- Trình bày được hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC

- Chuẩn bị được máy và đồ gá cho việc gia công chi tiết

- Chọn và gá lắp được dao, kiểm tra và lưu vào bộ nhớ thông số về kích thước dao

- Trình bày được các sai số và biện pháp xử lý khi lập chương trình gia công

- Lập được chương trình gia công chi tiết phức tạp, kiểm tra và sửa lỗi được chương trình

- Chạy mô phỏng và chạy thử không cắt gọt

- Thiết lập được chế độ làm việc của máy

- Vận hành máy để gia công chi tiết đảm bảo đúng quy trình, đúng chế độ và an toàn

- Có ý thức giữ gìn, bảo quản máy

iv Nội dung chính của mô đun:

- Hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC

Ghi chú:

- Lập trinh gia công sử dụng các chu trình tự động, bù dao tự động trên máy CNC là môđun trình độ cao của công nghệ CNC Mọi học viên phải học và đạt kết quả chấp nhận được đối với các bài kiểm tra đánh giá và thi kết thúc như đã dặt ra trong chương trình đào tạo

- Những học viên qua kiểm tra và thi mà không đạt phải thu xếp cho học lại những phần chưa đạt ngay và phải đạt điểm chuẩn mới được phép học tiếp các môđun/môn học tiếp theo

- Học viên, sau khi chuyển trường, chuyển ngành nếu đã học ở một cơ sở đào tạo khác rồi thì phải xuất trình giấy chứng nhận Trong một số trường hợp có thể vẫn phải qua sát hạch lại

3 Thực tập tại xưởng trường về điều khiển và vận hành máy CNC

- Bảo dưỡng máy và vệ sinh công nghiệp, bảo hộ lao động

- Sử dụng và khai thác các chu trình gia công

- Lập trình gia công tự động trên máy tiện CNC

- Các phím chức năng trên màn hình điều khiển

- Chạy mô phỏng và chạy chương trình gia công hoàn thành sản phẩm

- Xử lý các tình huống khẩn cấp có thể xảy ra

4 Tham quan thực tế về khả năng ứng dụng nghề nghiệp

Sau khi tham quan thực tế tại các cơ sở sản xuất, mỗi học sinh tự viết thu hoạch

về khả năng ứng dụng nghề nghiệp Được thực hiện sau khi đã học xong môđun

Yêu cầu về đánh giá hoàn thành mô đun

1 Kiến thức:

- Trình bày được hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC

- Trình bày được các dạng và nguyên nhân gây ra mất chính xác cho chi tiết gia công và biện pháp xử lý

- Hiểu ý nghĩa và sử dụng đúng các từ lệnh, các chức năng, các chu trình, chương trình con để lập được chương trình gia công chi tiết

Được đánh giá qua bài viết, kiểm tra vấn đáp trực tiếp hoặc trắc nghiệm tự luận

đạt yêu cầu

2 Kỹ năng:

- Chọn và gá lắp được dao, đo kiểm tra và nhập được các thông số kích thước dao

- Chọn đồ gá và gá lắp được chi tiết gia công trên máy

- Lập trình trực tiếp từ bảng điều khiển trên máy

- Thực hiện kiểm tra, sửa lỗi và chạy mô phỏng chương trình đúng

- Xác định được điểm gốc W của chi tiết gia công trên máy

- Xác định và sử lý được sai số gia công khi lập trình

- Thiết lập được chế độ gia công và vận hành máy thành thạo để gia công chi tiết

đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Được đánh giá bằng kiểm tra trực tiếp thao tác trên máy, qua quá trình thực hiện, qua chất lượng sản phẩm

Bài 1 hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy cnc

Mã bài: MĐ CG2 09 01

i Giới thiệu:

Hiệu quả kinh tế khi gia công chi tiết trên máy CNC là chỉ tiêu quan trọng để xác định sự cần thiết sử dụng máy CNC trong quá trình công nghệ và phạm vi ứng dụng Các máy CNC có giá thành rất cao so với các máy vạn năng thông thường, do

đó hiệu quả sử dụng chúng phải thể hiện ở năng suất lao động, độ chính xác và khả năng thực hiện các chương trình đã được lặp sẵn

ii Mục tiêu thực hiện:

- Trình bày được hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy tiện CNC

- Xác định được các yếu tố nhằm đảm bảo việc gia công tối ưu trên máy CNC iii Nội dung chính:

1.1 Các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế

1.2 Các yếu tố đảm bảo gia công tối ưu trên máy CNC

A Học trên lớp về:

1 Các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế

1.1 Hiệu quả kinh tế hằng năm:

Hiệu quả kinh tế hằng năm được xỏc định bằng hiệu quả giữa chi phớ hằng năm của phương ỏn chuẩn (phương ỏn dựng mỏy mới loại thụng thường) và phương ỏn mới (phương ỏn mới là dựng mỏy mới CNC):

S0 = S1 – S2 (1.1)

S0 - hiệu quả kinh tế hàng năm khi dựng mỏy mới CNC (tớnh cho 1 năm);

S1 - chi phớ quy đổi khi sử dụng mỏy mới loại thụng thường để chế tạo một số chi tiết trong một năm (USD);

S2 - chi phớ quy đổi khi sữ dụng mỏy mới CNC để chế tạo một số chi tiết trong một năm (USD);

Các chi phí quy đổi S1 và S2 được tính theo công thức sau đây:

S 1 = C 1 + E H K 1 (1.2)

S 2 = C 2 + E H K 2 (1.3) Trong đó:

C1 - giá thành chế tạo số lượng chi tiết trong một năm trên máy mới loại thông thường (USD)

C2 - giá thành chế tạo số lượng chi tiết trong một năm trên máy mới là CNC (USD); K1, K2 - vốn đầu tư cho phương án sử dụng máy mới loại thông thường và máy mới CNC (USD);

EH - hệ số định mức của hiệu quả đầu tư (EH = 0,15)

Như vậy, phương án dùng máy CNC sẽ có hiệu quả khi S1 > S2, nếu thời gian hoàn vốn không quá 6 - 7 năm

1.2 Thêi gian hoµn vèn:

Thời gian hoàn vốn (năm) của vốn đầu tư bổ sung được xác định theo công thức sau đây:

1 2

1 2

C C

K K

T HV

−

−

= (1.4) Vốn đầu tư được tính theo công thức sau đây:

K = K1 + K2 + K3 + K3 + K4 + K5 + K6 + K7 (1.5)

Trong đó:

K1 - giá thành máy theo tải trọng (USD);

K2 - giá thành diện tích cần thiết cho máy làm việc (USD);

K3 - giá thành diện tích để phục vụ máy về mặt kỹ thuật (USD);

K4 - giá thành xây dựng nhà làm việc cho công nhân được tính cho một máy (USD); K5 - vốn lưu động trong sản xuất (USD);

K6 - giá thành các đồ gá dùng trên máy (USD);

K7 - chi phí để lập chương trình điều khiển (USD);

Giá thành máy theo tải trọng :

K1 = M α Β (1.6) Trong đó:

M - giá thành mua máy (USD);

α - hệ số chi phí cho vận chuyển và lắp đặt máy (α = 1,1)

β - tỷ lệ thời gian làm việc của các máy để gia công chi tiết;

Xác định β cho từng loại máy với hệ số tải trọng trung bình cho mổi loại máy là

η = η1 = η2 = 0,85 (các ký hiệu η1, η2 là hệ số tải trọng trung bình của máy mới loại thông thường và máy mới CNC)

+ Đối với loại thông thường :

η

β

.

1 1 1

Φ - quỹ thời gian cho máy (giải thích ở dưới);

+ Đối với máy mới CNC:

η

β

.

2 2 2

T2 - thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy CNC (giờ);

TH2 - thời gian điều chỉnh máy mới CNC để gia công số lượng chi tiết trong năm (giờ);

Φ - quỹ thời gian cho máy trong một năm Φ được tính như sau: máy mới loại thông thường có khối lượng 10 tấn: Φ = 4055 giờ; lớn hơn 10 tấn Φ = 3975 giờ Các máy CNC có khối lượng 10 tấn: Φ = 3935 giờ; lớn hơn 10 tấn Φ = 3850 giờ

Thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm T được tính như sau:

60

.

1 1

N T

T = tc (1.9)

60

.

2 2

N T

T = tc (1.10)

N - sản lượng chi tiết hằng năm (chiếc);

Ttcl, Ttc2 - thời gian từng chiếc để gia công chi tiết theo phương án chuẩn và phương án mới (phút)

Thời gian diều chỉnh máy để gia công chi tiết trong năm THi được tính theo công thức:

60

.

1 1

p H H

J t

T = (1.11)

60

.

2 2

p H H

J t

m1 - giá thành 1 m2 xưởng cơ khí (≤ 200USD/m2);

A - diện tích đặt máy theo kích thước khuôn khổ (m2);

A γ - diện tích đặt các thiết bị khác như tủ điện, trạm thuỷ lực, cơ cấu điều khiển CNC, cơ cấu dọn sạch phoi v.v….(m2);

γ - hệ số tính theo diện tích bổ sung (theo bảng 09.1.1)

4 3,5

14,1 – 20 20,1 – 40 40,1 – 75

>75

3 2,5

2 1,5

Giá thành diện tích phục vụ máy về mặt kỹ thuật cho một máy K3 được tính theo công thức sau:

K3 = m2Ap(P1 + P2 + P3 + P4) (1.14)

m2 - giá thành 1m2 phục vụ máy (≤ 200USD/m2);

Ap - diện tích phục vụ cần thiết cho một người (m2);

P1 - số công nhân dứng máy;

P2 - số công nhân diều chỉnh máy;

P3 - số công nhân bổ sung để phục vụ máy CNC;

P4 - số công nhân kiểm tra;

Các thành phần P1, P2, P3 và P4 được tính như sau:

d

T

1860

) (

5 , 0

1860 - quỹ thời gian có hiệu quả trong một năm (giờ);

d - số lượng máy mà một công nhân có thể phục vụ được (chiếc);

Ttc - thời gian từng chiếc;

TH - thời gian hiệu chỉnh;

Tk - thời gian kiểm tra;

Giá thành xây dựng nhà làm việc cho công nhân được tính cho một máy như sau:

K4 = m3(P1 + P2 + P3 + P4) (1.19)

m3 - chi phí cho một công nhân làm việc trong một năm (6600USD)

Vốn lưu động được tính theo công thức sau:

β 5 , 0

=

N

C S n

K P (1.20)

3 - số loạt chi tiết trong một loạt được đưa vào gia công (một loạt dang chờ gia công, loạt thứ 2 đang được gia công trên máy, loạt thứ 3 đang được vận chuyển hoặc đang được kiểm tra);

n - số lượng chi tiết trong loạt được đưa vào gia công: n = N/Jp (chiếc)

Sp - giá thành phôi (USD) được tính theo công thức (4);

C - giá thành gia công cơ số lượng chi tiêts trong cả năm (USD) được xác định theo công thức (1.22);

0,5 - hệ số tăng giá thành;

Tính vốn lưu động K5 trong sản xuất được tiến hành sau khi tính giá thành gia công C

Nếu trong quá trình gia công có sử dụng các đồ gá chuyên dùng thì phải tính giá thành của chúng theo công thức:

∑

=

n i

K K

- giá thành tất cả các đồ gá chuyên dùng để gia công các chi tiết cùng loại

ở tất cả các nguyên công trên máy CNC (USD);

Ki - giá thành một đồ gá được xác định theo bảng 09.1.2:

Giá thành

đồ gá (USD)

Cấp độ phức tạp của đồ gá

Số chi tiết trong đồ gá

Giá thành

đồ gá (USD)

Bảng 09.1.3 Giá thành chuẩn bị chương trình điều khiển bằng máy tính

Chức năng của chương trình

Số câu lệnh trong chương trình

Giá thành một câu lệnh (USD)

Giá thành một chương trình (USD)

Để gia công trên máy tiện:

0,31 0,47

34,8 40,8 71,3 112,8

Chức năng của chương trình

Số câu lệnh trong chương trình

Giá thành một câu lệnh (USD)

Giá thành một chương trình (USD)

Để gia công trên máy khoan

Để gia công trên máy doa

Để gia công trên các trung tâm gia

15 74,2

534

Ghi chú:

Khi gia công trên các máy vạn năng điều khiển bằng tay thì cần xác định lập quy trình công nghệ và có thể lấy bằng 25% chi phí lập trình điều khiển bằng máy vi tính

1.3 TÝnh gi¸ thµnh gia c«ng chi tiÕt :

Giá thành gia công cơ (USD) của tất cả các chi tiết trong một năm được xác định theo công thức sau:

C = U1 + U2 +…+ U12 (1.22)

U1 - tiền lương cho công nhân;

U2 - lương thợ diều chỉnh máy;

U3 - lương thợ điều chỉnh dụng cụ;

U4 - chi phí cho lập trình;

U5 - chi phí cho khấu hao và sữa chửa đồ gá chuyên dùng;

U6 - chi phí cho lắp đặt và sử dụng các đồ gá vạn năng;

U7 - chi phí khấu hao máy;

U8 - chi phí khấu hao cho diện tích lắp đặt máy;

U9 - chi phí khấu hao cho diện tích phục vụ máy về kỹ thuật;

U10 - chi phí cho sữa chữa và phục vụ kỹ thuật của máy (không kể cơ cấu điều khiển số);

U11 - chi phí cho sữa chữa và phục vụ kỹ thuật và sửa chữa cơ cấu điều khiển số;

U12 - tiền lương của thợ kiểm tra

Tiền lương của công nhân (chính phụ) kể cả tiền đóng bảo hiểm xã hội (USD/năm) được tính theo công thức sau đây:

d

T H

Bảng 09.1.4.Tiền lương trong một giờ làm việc của công nhân

Tiền lương (USD)

2 2,29

U2 = H2TH (1.24)

H2 - tiền lương của thợ điều chỉnh máy trong một giờ làm việc(USD) được xác

định theo bảng 1.4;

TH - thời gian điều chỉnh máy được xác định theo công thức (1.11) và (1.12)

Nếu thợ điều chỉnh máy thực hiện công việc của công nhân đứng máy thì lương

của thợ điều chỉnh máy tính theo thang lương của công nhân đứng máy

Tiền lương trong một năm của thợ điều chỉnh dụng cụ được tính theo công thức sau:

U3 = H3.Td (1.25)

H3 - tiền lương của thợ điều chỉnh dao trong một giờ làm việc cũng bằng tiền

lương của thợ điều chỉng máy và được tính theo bảng 1.4;

Td - thời gian điều chỉnh dao và được xác định theo công thức sau:

g

tc d d

n T

K T t T

.

3 ,

= (1.26)

1,3 - hệ số tính đến trường hợp số dao bị giảm ngẫu nhiên và bị gẩy;

td - thời gian điều chỉnh một dao (phút);

Ttc2 - thời gian gia công số lượng chi tiết trong năm trên máy mới CNC(giờ);

K1- thời gian tính đến tỷ lệ thời gian từng chiếc (K1 ≈ 0,7 ÷ 0,85);

T - tuổi bền của dao;

Ng - số lượng các mũi cắt của mảnh hợp kim cứng không được mài lại;

Tiền lương của thợ kiểm tra được tính theo công thức:

U12 = 1,5.TK (1.27)

1,5 USD - tiền lương của thợ kiểm tra bậc 5 trong 1 giờ làm việc;

TK - tổng thời gian kiểm tra chi tiết trong một năm (giờ);

+ Đối với máy thông thường ta có:

= (1.30)

1,1 - hệ số tính đến sự cần thiết phải tái tạo băng trục lỗ;

Z - thời gian chế tạo chi tiết cùng loại (từ 3 đén 5 năm );

Chi phí cho lắp đặt và sử dụng các đồ gá vạn năng - lắp ghép được tính theo

1,9 4,1 6,6 9,6 18,4

2,1 4,6 7,2 10,6 19,6

2,2 4,8 7,6 11,1 20,2

2,4 5,3 8,1 12,1 21,4

2,5 5,6 8,6 12,6

22

2,6 5,8

87 13,1 22,6

Chi phí hàng năm cho khấu hao và sửa chữa đồ gá chuyên dùng được tính theo công thức:

0,04 - hệ số tính đến sửa chữa đồ gá chuyên dùng

Chi phí hằng năm cho khấu hao (đến khi đủ hết giá thành máy) được tính theo công thức:

U7 = K1Az (1.33)

AZ - định mức khấu hao máy (đến khi đủ hết giá thành máy) đối với các máy có khối lượng ≤ 10 tấn với sử dụng dao cắt bằng kim loại thì AZ = 0,053, còn với sử dụng dao cắt bằng hạt mài thì AZ = 0,056; máy với khối lượng ≥ 10 tấn, các giá trị trên tương ứng 0,04 và 0,042

Chi phí khấu hao diện tích lắp đặt máy được tính theo công thức:

Bảng 09.1.6 Chi phí cho sửa chữa và phục vụ kỹ thuật các máy công cụ

(không kể cơ cấu điều khiển số )

Chu kỳ sửa chữa (năm)

1.4 Ví dụ tính hiệu quả kinh tế khi gia công trên máy CNC:

1K62 sang máy tiện cnc 16K20Φ3 - C5 Sản lượng hàng năm N = 600 chi tiết

Số chi tiết trong loạt n = 50 chi tiết, số loạt chi tiết được đưa vào sản xuất trong năm JP = 12 Thời gian từng chiếc để gia công trên máy 1K62: Ttcl = 70 phút và trên máy CNC 16K20Φ - C5: Ttc2 = 30,5 phút Điều chỉnh máy 1K62 được công nhân đứng máy thực hiện, còn điều chỉnh máy CNC 16K20Φ3 - C5 được thợ điều chỉnh thực hiện

Bảng 09.1.7 là các số liệu ban đầu cần thiết để tính toán Bảng 09.1.8 là kết quả tính toán các chi tiêu phụ Bảng 09.1.9 là kết quả tính toán vốn đầu tư Bảng 09.1.10

là kết quả tính toán giá thành gia công

Bảng 09.1.7 Các số liệu ban đầu để tính hiệu quả kinh tế

Chi tiết dạng trục Các số liệu

Máy 1K62 CNC 16K20Φ3 - C5

Hệ số tỉ lệ của thời gian cơ bản trong thời gian

Tiền lương một giờ cho thợ kiểm tra theo công

1 2 2

Thời gian phục vụ của máy cho đến khi phải sửa

Số máy mà một số công nhân có thể phục vụ

Chi phí cho một đơn vị độ phức tạp sửa chữa của

máy (USD)

30,8 7,6

30,8 7,6 Chi phí hằng năm cho phục vụ kỹ thuật và sửa

chữa bộ điều khiển số (USD)

Bảng 09.1.8 Tính toán các chỉ tiêu phụ

CNC 16K20Φ3-C5 Máy 1K62

Thời gian gia công tất cả các chi tiết

79 và 80)

60,5/60 x12 = 12,1 70/60x12 = 25

Thời gian điều chỉnh máy trong một

(1,3x4x305x0,8)/60x3 =

7,04

- Thời gian điều chỉnh dao trong một năm

0,2x58,1 = 11,6 0,083.700 = 58,1

Thời gian kiểm tra các chi tiết trong một

năm (giờ); theo công thức (98)và công

thức cho máy CNC

305/1860x2 = 0,081 700/1860 = 0,376

thức (85)

12,1/1860 = 0,006 25/1860 = 0,013

Số thợ điều chỉnh máy theo công thức (86)

-

116/1860 = 0,006 58,1/1860 =

0,031

(305+12,1+7,04)/(3935+ 0,85)=0,048

-

Số công nhân bổ sung để phục vụ máy

0,081+0,006+0,004+0,006+0,048 = 0,145

0,376+0,013+

0,031 = 0,2103

Tổng công nhân để sản xuất tất cả các

(305+12,1)/3935x0,85 =

0,095

(700+25)/4055x 0,85 = 0,048

Tỷ lệ tải trọng của máy để gia công chi

tiết b theo công thức (77) và (78)

Bảng 09.1.9.Tính toán vốn đầu tư

CNC 16k20Φ3-C5 Máy 1K62

(USD) theo công thức 76

140(5,75+1,42).4.0,095 =

381,44

140(3,33+0).4,5.0,2103 = 441,2

Giá thành diện tích cần thiết cho một

200.7.0,145 = 203 200.7.0,42 =

558 Giá thành diện tích phục vụ máy về mặt

3

2

1

6600.0,145 = 957 6600.0,42 =

2772

Giá thành xây dựng nhà làm việc cho

(USD)

3.50(7,28+654,92/600 0,5.0,095) = 111,51

trên máy 1K62 và lập chương trình

điều khiển trên máy CNC 16K20Φ3 -

C5 (USD) theo bảng 43

4569,55 5035,98

Tổng vốn đầu tư K (USD), theo công

thức (73)

Bảng 09.1.10 Tính giá thành gia công

CNC16K20Φ3 - C5 Máy 1K62

công thức 90 (USD)

1,78.12,1 = 21,54 1,61.25 = 40,2

theo công thức 94 (USD)

thức 97 (USD)

1,1.116/3 = 42,5 1,1.29/3 = 10,6

Chi phí cho lập quy trình công nghệ

trên máy 1K62 và lập chương trình

điều khiển trên máy

CNC16k20Φ3-C5theo công thức 99(USD)

2800,6.0,053 = 148,43 936,9.0,053 =

49,65

thức 102(USD)

14,7.0,145 =14,21 14(3,33+0)4,5

0,2103 = 44,1

Chi phí khấu hao cho diện tích lắp đặt

14,7.0,145 = 14,21 14,7.0,42 = 41,1

Chi phí khấu hao cho diện tích phục

thức 109 (USD)

Chi phớ cho sửa chữa và phục vụ kỹ

(USD)

860.0,095 = 81,7

- Chi phớ cho sửa chữa và phục vụ kỹ

654,92 1492,7

Tổng giỏ thành gia cụng theo cụng

thức 92(USD)

Kết quả tớnh toỏn như sau:

Chi phớ quy đổi S1 và S2khi gia cụng trờn mỏy 1K62 và mỏy CNC 16k20Φ3-C5 được xỏc định theo cụng thức (1.2) và (1.3):

S1 = 1492,7 + 0,15.5035,98 USD

S2 = 654,92 + 0,15.4569,55 = 1340,35 USD

Hiệu quả kinh tế hằng năm được xỏc định theo cụng thức (1.1):

S0 = S1 – S2 = 2248,09 – 1340,35 = 907,74 USD

2 Các yếu tố đảm bảo gia công tối ưu trên máy CNC

2.1 Các yếu tố giảm giá thành gia công:

- Chọn chi tiết và tính công nghệ thích hợp cho từng máy CNC cụ thể

- Chọn quy trình công nghệ tối ưu với với quỹ đạo chạy dao gia công và chạy dao nhanh ngắn nhất

- Chọn chế độ cắt tối ưu

- Chi phí thời gian ít nhất cho bước chạy dao nhanh

- Tập trung nguyên công

- Điều khiển thích nghi theo các thông số gia công đã chọn

- Đảm bảo thời gian cắt hợp lý khi có lệnh chờ của chương trình điều khiển

- Tổ chức đứng nhiều máy

- Nâng cao độ chính xác của phôi, giảm lượng dư gia công

- Tối ưu hoá tiến trình công nghệ và phiếu gia công

- Giảm chi phí cho chương trình điều khiển

- Giảm chi phí dụng cụ cắt (nhờ giảm độ mòn kích thước)

- Giảm chu kì chuẩn bị và thời gian điều chỉnh đồ gá vạn năng điều chỉnh

- Tăng hệ số phụ tải của máy

2.2 Các yếu tố nâng cao năng suất lao động:

- Tự động bẻ phoi và tự động chuyển phoi ra ngoài vùng gia công của máy

- Gia công bằng nhiều dao và tự động thay dao

- Tự động thay các cụm trục chính của máy

- Gia công song song- nối tiếp và gia công song song

- Gia công trên đây chuyền tự động vơ các máy CNC

- Sử dụng dao lắp ghép và dao tổ hợp nhiều lưỡi cắt

- Nâng cao độ an toàn của máy CNC và các thiết bị phụ kèm theo

2.3 Các yếu tố giảm chi phí quy đổi và tăng hiệu quả kinh tế hằng năm:

- Giảm giá thành gia công chi tiết

- Tăng năng suất lao động

- Giảm vốn đầu tư (tới mức tối thiểu) cho máy, nhà xưởng, đồ gá, chương trình

điều khiển và đào tạo cán bộ Giảm chu kì chuẩn bị và chi phí cho chương trình điều khiển bằng cách tự động hoá lập trình

Đặc trưng của công nghệ máy CNC đòi hỏi phải đào tạo đội ngũ kỹ sư và kỹ thật viên, đặc biệt là cán bộ lập trình có đủ trình độ chuyên môn để hoạt động trong lĩnh vực này

Sử dụng máy CNC không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế mà còn có ý nghĩa về mặt xã hội Trước hết, nó tạo điều kiện để phát triển một lực lượng lao động có trình

độ cao Các kỹ sư lập trình, thợ điều chỉnh và công nhân đứng máy không ngừng

được nâng cao trình độ chuyên môn để đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp hoá và hện

đại hoá đất nước Sau nữa, việc sử dụng máy CNC tạo điều kiện để tăng thu nhập kinh tế cho các cán bộ hoạt động trong lĩnh vực này, đồng thời nó cũng là yếu tố quan trọng đẻ tăng GDP của đất nước

B Học theo nhóm:

Sau khi giáo viên hướng dẫn chia lớp thành các nhóm nhỏ, mỗi nhóm từ 5 - 7 học sinh Các nhóm sẽ thực hiện các công việc cụ thể sau:

Đọc và nghiên cứu thảo luận theo nội dung câu hỏi giáo viên đã cung cấp, sau

đó mối học sinh tự đưa ra dàn ý để trả lời các câu hỏi cho cá nhân mình, so sánh kiểm tra chéo giữa các học sinh trong nhóm, đáp án của giáo viên Tuyệt đối không

được sao chép của người khác

ii Mục tiêu thực hiện:

- Trình bày đ−ợc các nguyên nhân gây ra sai số gia công

- Máy có độ chính xác rất cao

Nếu so sánh độ chính xác gia công trên các máy đó, chúng ta có tỉ lệ nh− sau: giả sử dung sai gia công trên máy loại thứ nhất là 1 thì dung sai gia công trên máy loại thứ hai là 0,6 trên máy loại thứ ba là 0,4 và trên máy loại thứ t− là 0,25

Khi kiểm tra độ chính xác của máy người ta xác định:

- Độ chính xác hình học và vị trí tương quan của các bề mặt để định vị chi tiết gia công và dụng cụ cắt

- Độ chính xác chuyển động của các cơ cấu chấp hành của máy trên các cơ cấu dẫn hướng

- Độ chính xác vị trí của các trục quay và độ chính xác dịch chuyển của các cơ cấu chấp hành mang chi tiết và dụng cụ cắt

- Độ chính xác và độ nhám bề mặt gia công

Ngoài ra độ chính xác của máy CNC còn được đặc trưng bởi các yếu tố như:

độ chính xác định vị vị trí đường thẳng của các cơ cấu chấp hành; độ không nhạy cảm (khoảng dừng) của các cơ cấu chấp hành khi thay đổi hướng chuyển

động; độ chính xác dịch chuyển về vị trí ban đầu của các cơ cấu chấp hành; khả năng dịch chuyển ổn định của các cơ cấu chấp hành đến một điểm xác định; độ chính xác nội suy đường cong và vị trí ổn định của dao sau khi thực hiện thay dao tự động

1.2 Độ chính xác của hệ thống điều khiển:

1.2.1 Sai số của bộ nội suy và chế độ nội suy

Sai số của bộ nội suy có ảnh hưởng đáng kể đến sai số gia công Đối vơi bộ nội suy thí sai số hình học (sai số của quỷ đạo thực hiện so với quỷ đạo đã định) phụ thuộc vào góc nghiêng của quỷ đạo so với các trục tọa độ và không vược quá giá trị của xung trên mỗi đoạn contour chi tiết Các máy CNC thế hệ củ có giá trị xung ≥ 0,1mm, cho nên nó ảnh hưởng rất lớn đến sai sô gia công Đối với các máy thế hệ mới giá trị trong khoảng 0,001- 0,002mm, do đó nó không ảnh hưởng nhiều đến sai

số gia công tuy nhiên nó ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt

Một loại sai số khác không phụ thuộc vào bộ nội suy nhưng lại xuất hiện trong chế độ nội suy Nguyên nhân của các sai số đó là do sai số chu kỳ khi truyền chuyển

động của các cơ cấu chạy dao Cụ thể, các sai số này xuất hiện do các nguyên nhân: dao động dọc và sai số bước của trục vít-me; sai số tích luỹ của các bánh răng và của

đatric phản hồi; độ không đồng tâm của các trục trong hệ: động cơ chạy dao - hộp giảm tốc - trục vitme - đatric Khi gia công chỉ theo một toạ độ nào đó những sai số trên đây thể hiện ở độ đồng đều của chuyển động của cơ cấu chạy dao (lượng chay dao thay đổi chút ít) và chúng không ảnh hưởng đến sai số gia công cũng như độ nhám bề mặt

Tuy nhiên khi gia công theo nhiều toạ độ cùng lúc (chế độ nội suy theo nhiều trục) thì ngay cả chuyển động không đều theo một trục nào đó cũng ảnh hưởng đến sai số gia công và độ nhám bề mặt

Hình 09.2.1 Sơ đồ xuất hiện trong chế độ nội suy Giả sử trong hệ toạ độ hai trục XZ (hình 09.2.1) chuyển động của cơ cấu chấp hành sau mỗi vòng quay của trục vít-me theo trục X là đều, theo trục Z là không

điều Ta ký hiệu Pz và Px là bước của trục vít-me theo các trục Z và X Đầu tiên, ta giả định nội suy đường thẳng (tiện côn dưới một góc 1 so với trục Z) do đó sai số chu

kỳ theo trục Z sau vòng quay của trục vítme, bàn xe dao đi qua một quảng đường lớn hơn bước, nghĩa là Pz và cơ cấu chấp hành không nằm ở điểm A mà ở điểm

A1.Trên bề mặt gia công xuất hiện độ sóng với chiều cao độ sóng δ1=Pzsinα1 và bước sóng P1=Pz/cosα1

Khi góc côn (α2) tăng thì chiều cao độ sóng δ2=Pzsinα2 và bước sóng P2=

Pz/ cosα2 cũng tăng Như vậy, khi đánh giá chiều cao và các bước sóng trên bề mặt gia công ta có thể xác định được các yếu tố gây ra sai số chuyển động chu

kỳ

ở ví dụ trên (gia công hai bề mặt với hai góc côn 1 và 2) chúng ta có thể kết luận: nguyên nhân chính gây ra sai số gia công là do cơ cấu truyền động làm việc theo trục Z

1.2.2 Sai số của phương pháp xấp xỉ

Khi ứng dụng nội suy đường thẳng để gia công chi tiết theo contour cong thì ta phải dùng phương pháp xấp xỉ để xác định toạ độ các điểm và như vậy sẽ gây ra sai

số gia công Để giảm sai số gia công ta phải giảm bước xấp xỉ, nghĩa là giảm (hình 09.2.2)

Hình 09.2.2 Xấp xỉ cung tròn theo đường thẳng 1.2.3 Sai số gá đặt phôi

Như ta đã biết trong giáo trình công nghệ chế tạo máy nếu không tính đến sai số đồ gá thì sai số gá đặt εgđ đựoc xác định bằng tổng của sai số chuẩn εc và sai số kẹp chặt εk

Đối với chi tiết dạng hộp (hình 09.2.3) để đạt độ chính xác cao nhất, theo khái niệm công nghệ truyền thống thì chuẩn đo lường (các mặt K, L) và chuẩn định vị phải trùng nhau (khi gia công cần đạt các kích thước a, b, c, d)

Như vậy để đạt được kích thước a, b, c, d ở nguyên công thứ nhất (hay bước thứ nhất) ta phải gia công các mặt chuẩn K và L (cũng là các mặt chuẩn đo lường) Tuy nhiên với các máy CNC có thể đạt độ chính xác cao hơn khi trong một lần gá ta gia công tất cả các mặt chuẩn đo lường và tất cả các mặt phẳng khác có kích thước xác định từ các mặt chuẩn đo lường(hình 09.2.3b)

Với các định vị như trên hình 09.2.3b thì đầu tiên ta gia công các mặt K, L sau

đó các mặt khác (các lỗ) Nhưng cũng có phương án gia công khác: đầu tiên chúng ta gia công các lỗ, sau đó gia công các mặt K, L

c) Hình 09.2.3 Sai số chuẩn và sai số kẹp chặt của chi tiết dạng hộp chuẩn định vị

trùng với gốc kích thước; b) chuẩn định vị khi gia công ttong một lần gá

c) xuất hiện sai số kẹp chặt (1 chi tiết; 2 cơ cấu định vị; 3 thân đồ gá)

Như vậy với trường hợp gia công trong một lần gá chúng ta có thể dùng các mặt phẳng phụ để làm chuẩn định vị, thậm chí cả các bề mặt không gia công (hoặc chưa gia công) Điều đó có ý nghĩa quan trọng đối với gia công chi tiết trên các trung tâm gia công

Hình 09.2.3c là sơ đồ gá đặt chi tiết gia công1 Dưới tác dụng của các lực kẹp

Q1, Q2 sẽ sinh ra sai số kẹp chặt εk Sai số kẹp chặt εk này sinh ra do các biến dạng: biến dạng chi tiết1(δ3); biến dạng của cơ cấu định vị (δy) và biến dạng của thân đồ gá (δn )

Nếu biến dạng của tất cả các chi tiết trong loạt là như nhau thì ta có thể xác định chính xác kích thước khi điều chỉnh máy hoặc có lệnh bù khi hiệu chỉnh dao Tuy nhiên do vật liệu chi tiết không đồng đều và lực kẹp không ổn định cho nên sinh ra sai số kẹp chặt

1.2.4 Sai số điều chỉnh dao

Các thiết bị đo lường hiện đại có độ chính xác rất cao (0,001mm) và độ phóng

đại hình chiếu tới 30 lần Tuy nhiên, dù cho độ chính xác của các thiết bị đo lường rất cao nhưng khi điều chỉnh dao vẫn có sai số Sai số này sinh ra là do: các sai số dụng cụ đo ( δ1 δ5) và các sai số kẹp chặt dao trên máy khi điều chỉnh để đạt kích thước (δ6 δ8)

Theo nguyên tắc cộng các đại lượng ngẫu nhiên thì sai số điều chỉnh dao được xác định như sau:

δđcd = [(K1δ1)2 + (K2δ2)2 + (K3δ3)2 + (K4δ4)2 + (K5δ5)2 + (K6δ6)2 + (K7δ7)2 + (K8δ8)2 ]1/2

Trong đó:

δ1 - sai số của thang chia độ của dụng cụ đo;

δ2 - sai số tính kích thước theo thang chia độ;

δ3 - độ lệch của đỉnh dao so với đường cắt nhau trên màn hình của máy chiếu;

δ4 - độ không trùng nhau giữa các điểm đầu của thang chia độ và của cơ cấu kẹp dao;

δ5 - sai số vị trí góc trên dụng cụ đo của cơ cấu kẹp dao;

δ6 - điểm 0 của toạ độ dao thực tế không trùng với điểm 0 lý thuyết (do sai số vị trí của các bề mặt dao dùng làm chuẩn định vị trên máy);

δ7 - sai số vị trí góc của các bề mặt làm chuẩn trên máy;

δ8 - các hệ số phụ thuộc vào dạng quy luật phân bố kích thước;

Sai số điều chỉnh dao có thể được xác định bằng phương pháp tính toán Khi tính

ta có thể lấy: δ1= 1,5àm; δ2= 1àm ;δ3= δ4= = δ8= 3àm; K1= K2= = K8=1àm (các sai số phân bố theo quy luật chuẩn) Chúng ta cần biết rằng các sai số δ6, δ7 và δ8không thể bù khi điều chỉnh dao, bởi vì một dụng cụ đo thông thường được dùng cho nhiều máy khác nhau mà sai số củ máy lại khác nhau

1.2.5 Sai số điều chỉnh máy

Sai số điều chỉnh máy được xác định tổng hợp khi điều chỉnh dao, điều chỉnh các cơ cấu của máy và của đồ gá có tính đến các yếu tố xuất hiện trong quá trình gia công để đạt kích thước với dung sai yêu cầu Vị trí tương quan của hệ thống công nghệ (máy - dao - đồ gá - chi tiết) được gọi là kích thước điều chỉnh

Sai số điều chỉnh δđcm bằng hiệu các giá trị giới hạn của kích thước điều chỉnh và phụ thuộc vào: sai số điều chỉnh dao δđcd; sai số vị trí điểm 0 của chương trình δ0; sai số của các chi tiết cắt thử δb và độ lệch của tâm phân bố của các chi tiết cắt thử so với tâm phân bố lúc điều chỉnh δc Như vậy, sai số điều chỉnh máy được xác định như sau:

1.2.6 Sai số chế tạo dao

Khi tiện, bề mặt gia công được tạo hình bằng các điểm khác nhau nằm trên phần cung tròn của đỉnh dao (hình 09.2.4): r - bán kính cung tròn; mặt trụ được tạo hình bằng điểm A; mặt đầu được tạo hình bằng điểm B Các yếu tố này luôn luôn được tính đến khi lập trình gia công mặt côn và mặt cong Khi gia công các mặt côn chỉ cần đưa vào chương trình gia công giá trị hiệu chỉnh a theo trục Z (khoảng cách giữa

B và C hình ) Nếu bán kính đỉnh dao thực tế khác bán kính đỉnh dao lập trình thì

sẽ xuất hiện sai số gia công của chi tiết

Hình 09.2.4 Sai số của cá bề mặt khi gia công bằng dao có đỉnh cung tròn

Hình 09.2.5 ảnh hưởng của mòn dao đến kích thước gia công a) sai số kích thước chi tiết; b) xê dịch tâm phân bố

2 Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công trên máy

Để đạt được độ chính xác của chi tiết khi gia công trên các máy vạn năng thông thường cũng như các máy CNC, chúng ta đều phải dùng hai phương pháp đảm bảo

độ chính xác gia công Đó là phương pháp cắt thử và phương pháp tự động đạt kích thước Tuy nhiên đối với máy CNC chúng ta thường ứng dụng phương pháp tự động

đạt kích thước

Theo phương pháp tự động đạt kích thước thì máy được điều chỉnh trước để tự

động đạt kích thước gia công Bản chất của phương pháp này là tính toán dịch chuyển của cơ cấu chấp hành và giải chuỗi kích thước để xác định độ chính xác dịch chuyển

Hệ thống công nghệ trên hỡnh 09.2.6 gồm máy - đồ gá - dao (3) - chi tiết gia công (1) Dao (3) được gá trên cơ cấu gá dao (4) và cơ cấu gá dao (4) được gá trên

đài gá dao (5) (hoặc đầu rơnvônve) Đài gá dao(5) được định hướng so với điểm chuẩn M của máy Phần cắt (2) của dao gồm mảnh hợp kmi cứng nhiều lưỡi không mài lại và đỉnh dao P Các yếu tố trên đây của dao đều tham gia vào hệ điều hỉnh kích thước và mỗi yếu tố đều có toạ độ sai số riêng

Hỡnh 09.2.6 Chuỗi kớch thước của hệ thống cụng nghệ

1 Chi tiết gia cụng; 2 Phần cắt; 3 Dao; 4 Cơ cấu gỏ dao; 5 Đài gỏ dao

Các hệ thống công nghệ trên hình 09.2.6 tạo thành chuỗi kích thước:

XMW = XMF + XFK + XKT + XTN + XNP + XPW

Trong đó: XRW - Kích thước cần đạt, XRW = XPW;

XMW - Toạ độ điểm chuẩn của máy;

XMF - Bước phụ của đài gá dao;

XFK - Toạ độ của dụng cụ phụ trong hệ thống đài gá dao;

XKT - Toạ độ của cơ cấu gá dao trong hệ thống dụng cụ phụ;

XTN -Toạ độ tâm của mảnh hợp kim cứng trong hệ thống cơ cấu gá dao;

XNP -Toạ độ đỉnh dao trong hệ thống mảnh hợp kim cứng;

Chuỗi kích thước trên hình 09.2.6 là chuỗi kích thước đường thẳng, kích thước XRW là khâu khép kín và các kích thước còn lại là các khâu thành phần

Trong đó:

XMW là khâu tăng

Các khâu còn lại là khâu giảm

Để giải chuỗi kích thước trên đây cho các máy CNC chúng ta tiến hành như sau: Các khâu XKT, XTN, XNP được thay bằng khâu XKP để được chuỗi kích thước ngắn hơn: XPW = XMW - XMF - XKF - XKP

Điều chỉnh chuỗi XKP = XKT + XTN + XNP được thực hiện bằng hai phương pháp: điều chỉnh ngoài máy và điều chỉnh trên máy

- Điều chỉnh kích thước dao ở ngoài máy (hình 09.2.7a)

Hỡnh 09.2.7a Điều chỉnh kớch thước dao ngoài mỏy

Để điều chỉnh dao ở ngoài máy chúng ta phải có đồ gá chuyên dùng Phương pháp này cho phép đạt độ chính xác cao, nhưng có nhược điểm sau đây: phải chế tạo đồ gá chuyên dùng; cần có diện tích để lắp đặt cơ cấu điều chỉnh; chuỗi kích thước tuy có định vị ngắn hơn nhưng lại phức tạp hơn; không bù được sai số vị trí; sai số góc quay của đầu rơvônve và không phát huy được tính ưu việt của mảnh hợp kim nhiều lưỡi

- Điều chỉnh kích thước dao ở trên máy (hỡnh 09.2.7b)

Hỡnh 09.2.7b Điều chỉnh kớch thước dao trờn mỏy

Phương pháp này có thể được thực hiện theo hai cách:

+ Cách thứ nhất: máy được trang bị một thiết bị đo để xác định vị trí của đỉnh dao Trong trường hợp này nếu đỉnh dao có sai số thì datric phát hiện và tự động điều chỉnh để đưa dao về vị trí đúng Mục đích của phương pháp này là xác định khoảng cách thực XMP (vị trí đỉnh dao so với điểm chuẩn M của máy) Khi đỉnh dao tiếp xúc với datric D, nó được xác định bằng kích thước XMD Khi đó: XMWi = XMD + XDW là chuỗi hiệu chỉnh vị trí ban đầu còn XPW = XMWi - XMP là chuỗi của độ chính xác điều chỉnh

+ Cách thứ hai: theo chương trình, đỉnh dao dịch chuyển đến chi tiết và hớt một lượng dư, rồi xác định kích thước thực rồi so sánh với kích thước cần đạt, sau đó tiến hành hiệu chỉnh tự động quỹ đạo chuyển động của dao Phương pháp này được gọi là phương pháp cắt thử tự động

B Học theo nhóm:

Sau khi giáo viên hướng dẫn chia lớp thành các nhóm nhỏ, mỗi nhóm từ 5 - 7 học sinh Các nhóm sẽ thực hiện các công việc cụ thể sau:

Đọc và nghiên cứu thảo luận theo nội dung câu hỏi giáo viên đã cung cấp, sau

đó mối học sinh tự đưa ra dàn ý để trả lời các câu hỏi cho cá nhân mình, so sánh kiểm tra chéo giữa các học sinh trong nhóm, đáp án của giáo viên Tuyệt đối không

được sao chép của người khác

C Thực tập tại xưởng trường:

Khi đã được hướng dẫn kết hợp quan sát trình diễn mẫu của giáo viên và qua bài học lý thuyết Mỗi học sinh tự thực hành từng bước theo trình tự trong phiếu hướng dẫn của giáo viên

Bài 3 lập trình gia công có bù bán kính dao

Mã bài: MĐ CG2 09 03

i Giới thiệu:

Lập trỡnh gia cụng cú bự bỏn kớnh dao nhằm đảm bảo chớnh xỏc cỏc kớch thước trờn bề mặt chi tiết gia cụng Cỏc nhà viết chương trỡnh đó trang bị mặc định trong chương trỡnh điều khiển nhúm ba lệnh để hiệu chỉnh bỏn kớnh mũi dao lý thuyết và

thực tế là G40, G41 và G42

ii Mục tiêu thực hiện:

- Trình bày được các dạng sai số do bán kính mũi dao gây ra và biện pháp khắc phục khi lập trình

- Lập được chương trình gia công có bù bán kính dao khi cắt cung tròn, mặt côn, cạnh vát

iii Nội dung chính:

điểm góc nhọn P (là đỉnh dao về mặt lí thuyết) để làm điểm tiếp xúc giữa dao và phôi, tuy nhiên trong thực tế thì mũi dao luôn luôn tồn tại bán kính r (hình 09.3.1) và giá trị r này có kích thước lớn hay nhỏ là tuỳ thuộc vào việc sử dụng đá mài khi mài dụng cụ và phương pháp mài Trong thực tế thì trên các máy CNC người ta thường sử dụng chủ yếu là các loại dao tiêu chuẩn, đó là các mãnh dao hợp kim cứng được kẹp chặt vào thân dao bằng các vít kẹp trực tiếp hoặc gián tiếp qua các miếng kẹp dao Chính giá trị bán kính mũi dao r này là một yêú tố gây sai số gia công đáng kể và vì

thế nên cần phải đưa vào một lượng bù dao bằng cách tính toán quỹ đạo dịch chuyển tương đương của mũi dao một cách phù hợp Việc tính toán này phải căn cứ vào từng trường hợp cụ thể như biên dạng cần gia công, dao đang cắt ở phía nào của chi tiết so với hướng dịch chuyển của chúng khi cắt gọt

Hình 09.3.1 Hình ảnh của mũi dao trong thực tế

2 Sai số do bán kính mũi dao và biện pháp khắc phục khi lập trình Chúng ta xét một số trường hợp sai số do bán kính mũi dao gây ra cụ thể như sau: 2.1 Trường hợp cắt cạnh vát

Để hạn chế sai số, khi lập trình cắt cạnh vát, chúng ta cần tính toán bù sai số như sau:

Zc = Rn (1 - tanθ/2)

Xc = Zc tanθ

Trong đó: Zc : Sai số tính theo trục Z

Xc : Sai số tính theo trục X

Rn : Bán kính mũi dao

θ : Góc nghiêng của mặt cần gia công với hướng tiến của dao theo trục Z

a) b) Hình 09.3.2 Sơ đồ tính toán bù bán kính mũi dao a) Gia công mặt ngoài ; b) Gia công mặt trong

2.2 Trường hợp cắt cung tròn

R = r + Rn R = r – Rn

Hình 09.3.3 Sơ đồ tính lượng bù dao 2.3 Biện pháp khắc phục

Như đã phân tích ở trên, ảnh hưởng của bán kính dao r đến sai số gia công đáng

kể Vì vậy cần phải thiết lập trong hệ thống CNC một bộ thông số hiệu chỉnh bán kính dao

Hình 09.3.4 Ví dụ sai lệch do bán kính mũi dao khi tiện

Ví dụ xác định lượng bù bán kính dao khi tiện: