Các bĩ phỊn cơ bản tạo nên hệ thỉng thụ lực.

Các bĩ phỊn tạo nên hệ thỉng thụ lực trong máy CNC bao gơm các bĩ phỊn cơ bản sau:

a. Bơm thụ lực: là mĩt cơ cÍu biến đưi năng lợng, dùng để biến đưi cơ năng thành đĩng năng và thế năng (dới dạng áp suÍt) của chÍt lõng (thớng là các loại dèu). Trong hệ thỉng thụ lực chỉ dùng các loại bơm thể tích, tức là các loại bơm thực hiện việc biến đưi năng lợng bằng cách thay đưi thể tích các buơng làm việc: khi thể tích của buơng làm việc tăng, bơm hút chÍt lõng, thực hiện quá trình hút; và khi thể tích giảm, bơm đỈy chÍt lõng ra, thực hiện chu kỳ nén cung cÍp chÍt lõng cờ thế năng cho hệ thỉng. Nếu trên đớng chÍt lõng bị đỈy ra ta đƯt mĩt vỊt cản (ví dụ nh đƯt van), chÍt lõng bị chƯn sẽ tạo nên mĩt áp suÍt nhÍt định phụ thuĩc vào đĩ lớn của sức cản và kết cÍu của bơm.

Tuỳ thuĩc vào lợng dèu do bơm đỈy ra trong mĩt chu kỳ làm việc mà ta cờ thể phân biệt đợc hai loại bơm thể tích:

- Bơm cờ lu lợng cỉ định, gụi tắt là bơm cỉ định,

- Bơm cờ lu lợng cờ thể điều chỉnh, gụi tắt là bơm điều chỉnh.

Trong những thỊp kỷ trớc bơm cỉ định dùng rÍt rĩng rãi trong ngành chế tạo máy, mĩt mƯt vì kết cÍu của nờ đơn giản hơn bơm điều chỉnh, do nờ dễ chế tạo, sửa chữa cũng đơn giản hơn. MƯt khác bơm cỉ định cũng cờ thể đảm bảo đợc mômen và công suÍt truyền cỉ định (tÍt nhiên là cờ bị tưn thÍt công suÍt do tiết lu). Trong những năm gèn đây, bơm thụ lực điều chỉnh đợc sử dụng ngày càng rĩng rãi, vì với sự phát triển của công nghệ chế tạo máy việc đảm bảo các yêu cèu về chế tạo bơm điều chỉnh không thành vÍn đề lớn. MƯt khác, công suÍt truyền đĩng của máy tăng, đòi hõi những cơ cÍu ít bị tưn thÍt năng lợng nhÍt. Bơm điều chỉnh chỉ đa vào hệ thỉng thụ lực mĩt lợng dèu cèn thiết để

thực hiện truyền đĩng, không cờ lợng dèu thừa, nên hạn chế đợc nguơn sinh nhiệt.

Đứng về mƯt kết cÍu, bơm thể tích (cả bơm cỉ định và bơm điều chỉnh) cờ thể phân thành các loại sau:

- Bơm bánh răng,

- Bơm cánh gạt,

- Bơm pít_tông.

Bơm bánh răng là loại bơm sử dụng rĩng rãi nhÍt, vì nờ cờ kết cÍu đơn giản, chế tạo dễ. Phạm vi sử dụng của bơm bánh răng chủ yếu ị những hệ thỉng cờ áp suÍt nhõ trên các máy khoan, doa, tư hợp, bào, phay... Đỉi với những máy đòi hõi áp lực cao nh máy ép, máy dỊp... thì cèn phải cờ các loại bơm cờ áp suÍt cao hơn. Bơm bánh rămg cờ thể chia làm hai loại nh sau:

- Bơm bánh răng ăn khớp trong,

- Bơm bánh răng ăn khớp ngoài.

Bơm cánh gạt cũng là loại bơm đợc dùng rĩng rãi sau bơm bánh răng và cũng chủ yếu dùng trong các hệ thỉng cờ áp suÍt thÍp và trung bình. So với bơm bánh răng, bơm cánh gạt đảm bảo mĩt lu lợng đều hơn, hiệu suÍt thể tích cao hơn, do đờ nờ rÍt phù hợp trong các hệ thỉng dèu ép của máy công cụ, nh thực hiện lợng chạy dao cho máy tư hợp, máy doa, máy tiện, máy phay; thực hiện chuyển đĩng của bàn máy và các cơ cÍu khác của máy mài, của các băng chuyền, của cơ cÍu kẹp chƯt, cÍp phôi trên máy tự đĩng và dây chuyền tự đĩng. Cờ thể chia bơm cánh gạt thành hai loại nh sau:

- Bơm cánh gạt tác dụng đơn, gụi tắt là bơm cánh gạt đơn,

- Bơm cánh gạt tác dụng kép, gụi tắt là bơm cánh gạt kép.

Bơm pít_tông là loại bơm dựa trên nguyên tắc thay đưi thể tích của cơ cÍu pít_tông – xylanh. Vì bề mƯt làm việc của cơ cÍu này là măt trụ, do đờ dễ đạt đợc đĩ chính xác gia công cao, đảm bảo hiệu suÍt tưn thÍt thể tích bé, áp suÍt đạt đợc trong quá trình làm việc lớn. Bơm pít_tông thớng dùng ị những hệ

thỉng dèu ép cèn áp suÍt cao và lu lợng lớn nh trên các máy truỉt, máy nén, máy xúc...Dựa trên cách bỉ trí pít_tông, bơm cờ thể phân thành hai loại:

-Bơm pít_tông hớng kính, -Bơm pít_tông hớng trục.

CÍu tạo mĩt sỉ loại bơm thông dụng.

Bơm bánh răng ăn khớp ngoài.

Cửa B Cửa A

Bơm bánh răng ăn khớp ngoài

1

2

Hình 12.

Thân bơm cờ hai lỡ đỉi xứng nhau tên nh hình vẽ. Với chiều quay nh hình vẽ thì cửa A là cửa ra của dèu, cửa B là cửa dèu vào.

Nguyên lý hoạt đĩng của bơm bánh răng ăn khớp ngoài:

Khi bánh răng chủ đĩng 1 quay quanh trục của nờ theo chiều nh hình vẽ thì bánh răng bị đĩng 2 quay ăn khớp với bánh răng 1. Khi các bánh răng ăn khớp với nhau khe hị tạo ra giữa các răng giảm đi thì bơm thực hiện quá trình

đỈy dèu ra, khi các bánh răng ra khớp thể tích các khe tạo thành giữa các răng tăng lên bơm thực hiện quá trình hút.

Bơm bánh răng ăn khớp trong chế tạo đơn giản nhng cờ nhợc điểm là sự chênh lệch áp suÍt giữa hai buơng vào và ra, tạo ra mĩt tải trụng không cân xứng, làm chờng mòn bánh răng, thành thân bơm, cũng nh các ư trục. Lợng dèu thay đưi theo thới gian, tạo thành sự nhÍp nhô của lợng dèu.

Bơm bánh răng ăn khớp trong.

A B

Dèu vào Dèu ra

Bơm bánh răng ăn khớp trong

1 2 3

5 4

Hình 13.

Nguyên lý làm việc của bơm bánh răng ăn khớp trong nh sau: bánh răng 1 đợc dĨn đĩng và quay ăn khớp trong với bánh răng 2 làm cho bánh răng 2 chuyển đĩng trong thân bơm 3. Buơng A đợc ngăn cách với buơng B bằng vách chắn 4 hình lỡi liềm. Khi các răng ra khớp, chÍt lõng ị trong buơng A choán hết toàn bĩ thể tích các rãnh răng 5 của bánh răng ăn khớp trong và bánh răng ăn khớp ngoài. Bánh răng tiếp tục quay, tải dèu đi ngang qua vành chắn 4 và đa vào buơng B đỈy ra ngoài.

Ưu điểm của bơm bánh răng ăn khớp trong là cờ kích thớc bé hơn và tưn thÍt thể tích bé hơn bơm bánh răng ăn khớp ngoài khi cờ cùng lu lợng và dung sai chế tạo, nhng loại bơm này khờ chế tạo do đờ giá thành cao hơn.

Bơm cánh gạt B B Dèu vào Dèu ra Bơm cánh gạt B-B e 1 2 3 4 5 A B Hình 14.

Nguyên lý làm việc của bơm cánh gạt nh sau: Rôto 1 đợc đƯt trong stato 2 với đĩ lệch tâm e. Trên thân rôto cờ các rãnh để các cánh dĨn 3 cờ thể di đĩng theo hớng kính. Để giảm lực tiếp xúc giữa các đèu cánh gạt 3 với thành stato 2 do tác dụng của lực ly tâm, ngới ta cho cánh gạt chuyển đông cỡng bức trong rãnh 4 đựoc phay trên mƯt bên của stato. Khi rôto quay, các con lăn (hoƯc con trợt) 5 lắp ị hai bên cánh gạt 3 di đĩng của rôto của bơm di đĩng trong rãnh 4, các thể tích tạo nên giữa hai cánh gạt và các bề mƯt stato luôn thay đưi. Nếu rôto quay theo chiều mũi tên nh hình vẽ thì thể tích buơng A lớn dèn, thực hiện quá trình hút. Trong khi đờ thể tích của buơng B nhõ dèn thực hiện quá trình nén đỈy dèu ra ngoài.

e

Bơm pit_tông hướng kính

21 1 A B 4 3 Hình 15.

Nguyên lý hoạt đĩng: Bơm pit_tông hớng kính là loại bơm cờ nhiều pit_tông chuyển đĩng theo hớng kính của rôto. Khi làm việc, dới tác dụng của lực ly tâm các pit_tông luôn tỳ sát vào mƯt trong của thành bơm đƯt lệch tâm so với rôto, làm các pit_tông chuyển đĩng cỡng bức thực hiện chuyển đĩng tịnh tiến đi, về. Trên cơ sị đờ thực hiện quá trình hút và đỈy chÍt lõng.

b. Đĩng cơ thụ lực.

Đĩng cơ thụ lực là cơ cÍu biến đưi năng lợng dùng để biến đưi thế năng của dèu thành cơ năng. Về nguyên tắc kết cÍu của đĩng cơ thụ lực giỉng nh kết cÍu của bơm thụ lực, do đờ tÍt cả các loại bơm thụ lực đều cờ thể làm đĩng cơ thụ lực và ngợc lại. Thông thớng đĩng cơ thụ lực đợc lắp cùng bơm thụ lực thành mĩt khỉi truyền đĩng, cơ cÍu Íy đợc gụi là hĩp truyền đĩng dèu ép. Trong hĩp truyền dĨn dèu ép, bơm dèu và đĩng cơ dèu thớng cờ kết cÍu giỉng nhau, nếu cờ khác thì chỉ khác nhau về kích thớc.

Quá trình biến đưi năng lợng của đĩng cơ dèu đợc thực hiện theo chu trình nh sau:

- Dèu cờ áp suÍt đợc đa vào buơng công tác của đĩng cơ. Dới tác đĩng của áp suÍt, mĩt chi tiết tạo nên buơng công tác của đĩng cơ di đĩng, chuyển đĩng Íy đợc truyền lên trục đông cơ.

- Do trục đĩng cơ quay, buơng công tác của đĩng cơ dịch chuyển từ cửa nén sang cửa ra.

- Thể tích các buơng công tác ị cửa ra giảm dèn và đỈy dèu ra ngoài. Sỉ vòng quay của đĩng cơ phụ thuĩc vào đĩ lớn và sỉ lợng các buơng dèu công tác, cũng nh lu lợng cho vào đĩng cơ.

Tuỳ theo kết cÍu đĩng cơ thụ lực đợc chia thành 3 loại nh sau:

- Đĩng cơ thụ lực bánh răng,

- Đĩng cơ thụ lực cánh gạt,

- Đĩng cơ thụ lực dạng pít_tông.

Đĩng cơ bánh răng.

Tuy kết cÍu của loại đĩng cơ thụ lực loại bánh răng đơn giản, nhng nờ rÍt ít đợc dùng trong máy cắt để thực hiện chuyển đĩng quay tròn, vì hiệu suÍt thÍp. Ngoài ra, ma sát ị trục và mƯt đèu khá lớn, làm cho dèu chờng nờng khi quay nhanh. Đĩng cơ thụ lực dạng bánh răng chủ yếu dùng để thực hiện các chuyển đĩng điều khiển nh ị các băng truyền, các đơ gá cÍp phôi, hoƯc dùng để quay trục vít me thực hiện chuyển đĩng chạy dao trên máy tư hợp khoan, quay trục vít me dụn phoi trên máy công cụ điều khiển sỉ CNC.

Đĩng cơ cánh gạt.

Đĩng cơ thụ lực cánh gạt là mĩt trong những loại đợc sử dụng rĩng rãi, nhÍt là ị các nớc phơng tây. Nờ đợc dùng để thực hiện chuyển đĩng chính cũng nh chuyển đĩng phụ trên máy cắt kim loại. Loại đĩng cơ này cờ hai kiểu chính là: - Đĩng cơ thụ lực cánh gạt tác dụng đơn. - Đĩng cơ thụ lực cánh gạt tác dụng kép. B Đĩng cơ cánh gạt đơn A Đĩng cơ cánh gạt kép e A A B B Hình 16.

Dèu cờ áp suÍt p đợc dĨn vào buơng nén A, tác dụng lên cánh gạt và tạo thành mĩt mômen xoắn bằng hiệu mômen do áp suÍt dèu tác dụng lên hai cánh gạt nằm hai bên thành ngăn cách buơng nén A và buơng ra B.

c. Xy lanh thụ lực.

Xy lanh thụ lực thực chÍt là mĩt loại đĩng cơ thụ lực dùng để biến đưi thế năng của dèu thành cơ năng, thực hiện chuyển đĩng thẳng hoƯc chuyển đĩng vòng không liên tục. Xy lanh thụ lực đợc sử dụng rĩng rãi trong hệ các máy cắt kim loại, phư biến nhÍt là dùng để thực hiện chuyển đĩng thẳng đi về của bàn máy và bàn dao. Xy lanh thụ lực cờ kết cÍu đơn giản, nhng cờ khả năng thực hiện mĩt công suÍt lớn, làm việc ưn định và giải quyết vÍn đề kín khít

tơng đỉi đơn giản. Kết cÍu của xy lanh thụ lực cờ nhiều dạng khác nhau tuỳ thuĩc vào các điều kiện làm việc và đĩ lớn cuả lực cèn thực hiện.

d. Cơ cÍu điều chỉnh và điều khiển (các loại van). * Van an toàn, van tràn:

Van an toàn dùng để đề phòng quá tải cho hệ thỉng dèu ép, khi áp suÍt dèu trong hệ thỉng vợt quá mức điều chỉnh, van an toàn mị ra để đa dèu về bể dèu, do đờ áp suÍt giảm xuỉng. Nhiều khi van an toàn còn làm nhiệm vụ giữ áp suÍt không thay đưi trong hệ thỉng dèu ép. Trong trớng hợp này van an toàn đờng vai trò van tràn hoƯc van áp lực để xả bớt lợng dèu thừa về bể.

Van tràn thớng phải làm việc thớng xuyên hơn van an toàn, nên cèn chú ý đến đĩ chịu mòn giữa các bề mƯt khép kín. p1

MƯt khác, vì làm việc nhiều nên đĩ kín khít của nờ không cèn cao nh van an toàn. Ký hiệu của

van an toàn và van tràn: p2 * Van tiết lu: Hình 17.

Van tiết lu dùng để điều chỉnh lu lợng dèu, và do đờ điều chỉnh vỊn tỉc của cơ cÍu chÍp hành trong hệ thỉng dèu ép. Van tiết lu cờ thể đƯt ị đớng dèu vào hoƯc trên đớng dèu ra. Nhng phư biến hiện nay là đƯt van tiết lu trên đớng dèu ra vì nh vỊy van tiết lu thay thế chức năng của van cản, tạo nên mĩt áp suÍt nhÍt định trên đớng dèu ra của cơ cÍu chÍp hành và do đờ làm cho chuyển đĩng của nờ đợc êm hơn.

e. Các thiết bị phụ dùng trong hệ thỉng thụ lực.

* Bể chứa: là thiết bị để chứa lợng dèu cèn thiết cho sự hoạt đĩng của hệ thỉng thụ lực. Tuỳ theo kết cÍu của máy mà bể chứa cờ thể là mĩt khoảng không đợc đúc liền trong thân máy, hoƯc mĩt thùng riêng biệt đƯt ngoài thân. Để tránh tác dụng của nhiệt vào các bĩ phỊn máy, ngới ta cờ xu hớng đƯt bể chứa ra ngoài.

Trong hệ thỉng thụ lực làm việc với chế đĩ nƯng, sinh nhiều nhiệt, cũng nh ị những hệ thỉng cờ yêu cèu đƯc biệt phải ưn định nhiệt đĩ của dèu, thì cèn phải dùng thiết bị làm nguĩi dèu. Với thiết bị làm nguĩi, lợng dèu cèn thiết cũng nh kích thớc bể chứa cờ thể giảm mĩt mức đáng kể. Điều này cờ ý nghĩa lớn đỉi với việc thiết kế đớng dây tự đĩng cờ nhiều thiết bị thụ lực. Thiết bị làm nguĩi cờ thể đƯt trong bể chứa hoƯc bên cạnh bể chứa để lÍy nhiệt từ dèu ra ngoài bằng nớc hoƯc không khí. Do đờ, trong hệ thỉng thụ lực thớng dùng hai loại thiết bị làm nguĩi: thiết bị làm nguĩi bằng nớc và hệ thỉng làm nguĩi bằng không khí.

* Bĩ lục:

Trong quá trình làm việc, dèu không tránh khõi bị nhiễm bỈn do các chÍt bỈn từ bên ngoài vào hoƯc do các chÍt bỈn từ bản thân dèu tạo nên. Những chÍt bỈn Íy sẽ làm kẹt các khe hị, các tiết diện chảy cờ kích thớc nhõ trong các cơ cÍu thụ lực, gây nên trị ngại, h hõng trong hoạt đĩng của hệ thỉng. Do đờ, trong các hệ thỉng thụ lực đều dùng bĩ lục để ngăn ngừa chÍt bỈn thâm nhỊp vào bên trong cơ cÍu thụ lực. Bĩ lục thớng đợc đƯt ị ỉng hút của máy bơm thụ lực. Trong trớng hợp cèn dèu tinh khiết hơn, đƯt thêm mĩt bĩ lục ị cửa ra của bơm, và mĩt bĩ lục nữa ị trên đớng ra của hệ thỉng thụ lực.

Tuỳ thuĩc vào kích thớc chÍt bỈn cờ thể lục đợc, bĩ lục cờ thể đợc phân thành:

- Bĩ lục thô: cờ thể lục đợc những chÍt bỈn cờ kích thớc đến 0,1mm,

- Bĩ lục trung bình: cờ thể lục đợc những chÍt bỈn cờ kích thớc đến 0,01mm,

- Bĩ lục tinh: cờ thể lục đợc những chÍt bỈn cờ kích thớc đến 0,005mm,

- Bĩ lục đƯc biệt tinh: cờ thể lục đợc những chÍt bỈn cờ kích thớc đến 0,001mm.

Dựa vào kết cÍu, ta cờ thể phân biệt đợc các bĩ lục nh sau: bĩ lục lới, bĩ lục lá, bĩ lục giÍy, bĩ lục nỉ, bĩ lục nam châm v.v...

* Đơng hơ đo áp:

Đơng hơ đo áp là thiết bị báo hiệu áp suÍt hiện tại của hệ thỉng. * ỉng dĨn, ỉng nỉi tÍm nỉi:

ỉng dĨn dùng trong hệ thỉng thụ lực phư biến nhÍt là ỉng đơng và ỉng thép. Trong những năm gèn đây công nghệ vỊt liệu mới phát triển mạnh đã tạo ra các loại vỊt liệu mới (polymer) cờ đĩ bền cơ hục cao dĨn đến xu hớng mới hiện nay là dùng các loại ỉng dĨn bằng polymer, ỉng bằng polymer cờ u điểm là dễ làm biến đưi hình dáng. Đỉi với những ỉng dĨn cờ tiết diện lớn và không cèn