Bài giảng Truyền động và điều khiển máy CNC: Chương 3 - TS. Đường Công Truyền

Bài giảng Truyền động và điều khiển máy CNC: Chương 3 Hệ dụng cụ trên máy công cụ CNC cung cấp cho người học những kiến thức như: Tổng quan về hệ dụng cụ; Các thành phần cơ bản của hệ dụng cụ; Một số chức năng của hệ dụng cụ và quản lý dụng cụ. Mời các bạn cùng tham khảo!

3/21/2021 Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN MÁY CNC (Driving and control for CNC machine tool) Đường Công Truyền Chương 3: Hệ dụng cụ máy công cụ CNC (Tooling system on CNC machine tool) Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 3/21/2021 Nội dung chương • Hệ dụng cụ cung ứng dụng cụ tự động – Tổng quan hệ dụng cụ – Các thành phần hệ dụng cụ – Một số chức hệ dụng cụ quản lý dụng cụ • Hệ thống tháo phơi tự động Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Tổng quan hệ dụng cụ • Đặc điểm hệ dụng cụ – Hệ dụng cụ khâu nối lưỡi cắt với máy công cụ để tạo phoi có tác động lực cắt nhằm thu nhận lực cắt, đồng thời thực chuyển động lưỡi cắt dụng cụ chi tiết gia công – Hệ dụng cụ phải tạo lập phù hợp với phương pháp gia công đặc điểm kết cấu máy công cụ tương ứng Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/21/2021 Tổng quan hệ dụng cụ • Độ tin cậy hệ dụng cụ – Độ tin cậy công nghệ (đảm bảo thông số khả cắt) • Ở giá trị thơng số cắt không xảy tượng vỡ dao • Khối lượng phoi ứng với tuổi bền dụng cụ – Độ tin cậy hình học (đảm bảo thơng số hình học dao) • Hiệu chỉnh (bù) có sai lệch kích thước thực dụng cụ kích thước u cầu • Đảm bảo xác vị trí lưỡi cắt Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Tổng quan hệ dụng cụ • Yêu cầu hệ dụng cụ – Hệ dụng cụ phù hợp với máy gia công CNC: • Đảm bảo tính chất vạn linh hoạt • Thực cơng việc gia cơng • Có độ cứng vững cao • Đạt suất bóc phoi cao • Có chi phí gia cơng chấp nhận – Bên cạnh khả cắt, độ tin cậy dụng cụ cịn có u cầu về: • Khả cung ứng nhẹ nhàng hệ dụng cụ • Khả đảm bảo phù hợp với kỹ thuật điều khiển CNC • Khả điều chỉnh nhanh theo nhiệm vụ gia công thay đổi Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/21/2021 Các thành phần hệ dụng cụ –Tiếp nhận dụng cụ • Đảm bảo dụng cụ vào trục máy cơng cụ CNC –Dụng cụ • Được ghép nối đo kiểm trước với phần tử tiếp nhận dụng cụ bên ngồi máy cơng cụ –Ổ tích dụng cụ • Có chức lưu trữ dụng cụ cần thiết cho trình gia cơng –Trang bị/đồ gá thay đổi dụng cụ • Có chức thay đổi dụng cụ (kể tiếp nhận/gá đặt dụng cụ) vị trí làm việc vị trí ổ tích dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Tiếp nhận dụng cụ • Đặc điểm – Là phần tử quan trọng hệ dụng cụ – Để lắp dụng cụ trục máy cơng cụ – Kết cấu chưa thực tạo thống phạm vi quốc tế Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/21/2021 Tiếp nhận dụng cụ • Kết cấu A toolholder equipped with thrust-force and torque sensors (smart toolholder), capable of continuously monitoring the cutting operation Such toolholders are necessary for the adaptive control of manufacturing operations (Source: Courtesy of Cincinnati Milacron, Inc.) Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Tiếp nhận dụng cụ • u cầu – Để thay đổi dụng cụ, dùng trung tâm gia cơng, nhanh an tồn cần phải đảm bảo cho dụng cụ có phần tiếp nhận dụng cụ Kết cấu phần tử tiếp nhận dụng cụ tạo lập theo hướng sau: • Tương ứng với lỗ tiếp nhận dụng cụ trục máy cơng cụ • Tương ứng với rãnh khía để ngàm kẹp cặp vào dùng cho cấu thay đổi dụng cụ tự động, kể vạch chuẩn để mặc định hướng dụng cụ • Tương ứng với loại hệ thống kẹp mà với phần tử tiếp nhận dụng cụ giữ chặt lực vào trục máy gia công để truyền lực an toàn Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/21/2021 Tiếp nhận dụng cụ • Yêu cầu – Để giảm chi phí phần tử tiếp nhận dụng cụ, sử dụng nhiều trung tâm gia công cần phải dùng phần tử tiếp nhận dụng cụ có kết cấu thống Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Dụng cụ (dao) • Là thành phần quan trọng hệ dụng cụ • Dụng cụ chắp liền khối • Làm vật liệu thép gió, hợp kim cứng, kim cương nhân tạo Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 3/21/2021 Dụng cụ • u cầu: – Cần phải đảm bảo độ cứng vững cao – Khả bóc tách lớn – Có sức bền nhiệt lớn – Có khả điều chỉnh tự động tay Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Dụng cụ • Dụng cụ chắp (gắn mảnh hợp kim cứng): Relative edge strength and tendency for chipping of inserts with various shapes Strength refers to the cutting edge indicated by the included angles (Source: Courtesy of Kennametal, Inc.) Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/21/2021 Dụng cụ • Dụng cụ chắp: dao tiện, phay, khoan Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Dụng cụ • Dụng cụ chắp: dao tiện trụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/21/2021 Dụng cụ • Dụng cụ chắp: dao tiện trụ ngồi Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Dụng cụ • Dụng cụ chắp: dao tiện rãnh Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/21/2021 Dụng cụ • Dụng cụ chắp: dao tiện ren Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Dụng cụ • Dụng cụ chắp: dao tiện trụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 10 3/21/2021 Dụng cụ • Dụng cụ chắp: mũi khoan Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Dụng cụ • Dụng cụ máy phay khả gia công Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 12 3/21/2021 Dụng cụ • Dụng cụ máy phay khả gia công Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Dụng cụ • Dụng cụ máy phay khả gia công Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 13 3/21/2021 Dụng cụ • Vật liệu làm dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Dụng cụ • Vật liệu làm dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 14 3/21/2021 Dụng cụ • Vật liệu làm dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Ổ tích dụng cụ • Có chức lưu trữ dụng cụ cần thiết cho q trình gia cơng • Có thể thay đổi dao trực tiếp thông qua cấu thay dao tự động Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 15 3/21/2021 Ổ tích dụng cụ • Đầu rêvonve: • Thường dùng máy tiện • Tạo điều kiện thay đổi dao nhanh trực tiếp (sau nguyên công, đầu rêvonve tự động xoay dần thêm vị trí tìm dụng cụ u cầu, vị trí khơng lắp dụng cụ nhảy qua) • Kết cấu chứa dao (6-18 dụng cụ) để tránh va đập dụng cụ phôi Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Ổ tích dụng cụ • Các loại đầu rêvonve • Đầu rêvonve dạng ngơi • Đầu rêvonve dạng chữ thập • Đầu rêvonve dạng đĩa/phiến trịn • Đầu rêvonve dạng thang trống Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 16 3/21/2021 Ổ tích dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Ổ tích dụng cụ • Ổ tích dụng cụ • Thường dùng máy phay CNC trung tâm gia cơng phay/khoan • Cần kết hợp với cấu thay dao tự động có yêu cầu thay dao • Kết cấu chứa nhiều dao (một số loại tới 100 dao nhiều hơn) Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 17 3/21/2021 Ổ tích dụng cụ • Các loại ổ tích dụng cụ • Ổ tích dao dài • Nhiều dụng cụ treo thành nhiều hàng bên cạnh • Ổ tích dao dạng đĩa trịn • Nhiều dụng cụ cắm phân bố chu vi đĩa • Ổ tích dao vịng • Nhiều dụng cụ cắm nhiều vịng tích dao bố trí đồng tâm nhau, vịng tích dao có khả quay độc lập • Ổ tích dao dạng băng xích • Nhiều dụng cụ cắm chiều dài băng xích, có kết cấu đơn kép, nới rộng tùy nhu cầu sử dụng • Ổ tích dao nhiều tầng Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Ổ tích dụng cụ • Các loại ổ tích dụng cụ Ổ tích dao dài Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 18 3/21/2021 Ổ tích dụng cụ • Các loại ổ tích dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Ổ tích dụng cụ • Các loại ổ tích dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 19 3/21/2021 Ổ tích dụng cụ • Các loại ổ tích dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Ổ tích dụng cụ • Các loại ổ tích dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 20 3/21/2021 Cơ cấu thay dao tự động • Có chức thay đổi dụng cụ kể tiếp nhận/gá đặt dụng cụ vị trí làm việc ổ tích dụng cụ • Có kết cấu phổ biến dạng tay tóm Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Cơ cấu thay dao tự động • Quy trình thay đổi dụng cụ • Tìm kiếm dụng cụ lập trình chuẩn bị vị trí tương ứng ổ tích dao để lấy dụng cụ • Ổ tích dao trục máy chuyển dịch vị trí thay đổi dụng cụ • Nghiêng tay tóm tóm dụng cụ trục ổ tích dao, hãm tay tóm nhả thiết bị đỡ giữ • Lấy dụng cụ ra, nghiêng tay tóm dụng cụ lắp dụng cụ vào lỗ trục máy đưa dụng cụ dùng vào lỗ tương ứng ổ tích dao • Nghiêng tay tóm vị trí tĩnh an tồn Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 21 3/21/2021 Cơ cấu thay dao tự động • Một số cấu thay dao tự động • Kết cấu ổ tích dao dạng xích nhiều tầng • Vị trí trục máy ổ tích dao gần • Đường dịch chuyển tay tóm tương đối đơn giản Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Cơ cấu thay dao tự động • Một số cấu thay dao tự động • Kết cấu ổ tích dao dạng xích nhiều tầng • Vị trí trục máy ổ tích dao tương đối xa • Đường dịch chuyển tay tóm tương đối phức tạp Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 22 3/21/2021 Cơ cấu thay dao tự động • Một số cấu thay dao tự động • Kết cấu ổ tích dao dạng đĩa trịn • Vị trí trục máy ổ tích dao thuận lợi cho việc thay dao trực tiếp • Các chuyển động thay dao đơn giản, khơng cần kết cấu tay tóm Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Cơ cấu thay dao tự động • Một số cấu thay dao tự động • Kết cấu ổ tích dao dạng đĩa trịn • Vị trí trục máy ổ tích dao thuận lợi cho việc thay dao trực tiếp • Kết cấu tay tóm gồm nhiều khâu dịch chuyển Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 23 3/21/2021 Catalog dụng cụ • Hệ dụng cụ tổ hợp dụng cụ quản lý theo mã hiệu phân loại • Các liệu lưu trữ thành catalog dạng tờ rời có trúc theo ngơn ngữ lập trình chun dùng tương thích với máy CNC • Mã hiệu chứa liệu phương pháp gia công, máy gia công, cách gá đặt dụng cụ, ổ tích dụng cụ, thân dao, lưỡi dao Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Catalog dụng cụ • Một ví dụ đơn giản mã hiệu dao tiện Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 24 3/21/2021 Hệ thống cấp tháo phôi tự động • Đặc điểm chung • Cấp phôi đẩy phôi tự động vào khỏi vị trí gia cơng xác định • Cho phép làm trùng thời gian phụ (thời gian gá phôi tháo chi tiết) với thời gian máy gia cơng phơi • Là kết cấu tiêu chuẩn để gá kẹp chặt bàn máy • Giúp cho việc điều chỉnh linh hoạt thuận lợi • Khi gia cơng chi tiết giống cần phải có số đồ gá số cấu cấp tháo phơi • Các máy với cấu cấp tháo phơi có kết cấu chiếm diện tích so với máy thơng thường Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Hệ thống cấp tháo phơi tự động • Một số dạng cấu cấp tháo phôi tự động Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 25 3/21/2021 Hệ thống cấp tháo phôi tự động • Một số dạng cấu cấp tháo phơi tự động Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền Thank you! Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 52 26 ... cụ máy phay khả gia công Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 12 3/ 21/2021 Dụng cụ • Dụng cụ máy phay khả gia công Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công. .. Công Truyền Dụng cụ • Dụng cụ máy phay khả gia công Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền 13 3/21/2021 Dụng cụ • Vật liệu làm dụng cụ Bài giảng: Truyền động điều khiển máy. .. dao tiện rãnh Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Công Truyền 3/ 21/2021 Dụng cụ • Dụng cụ chắp: dao tiện ren Bài giảng: Truyền động điều khiển máy CNC TS Đường Cơng Truyền Dụng cụ