3.1.2.1. Máy cắt.
Khi gia công chi tiết trên các máy công cụ thông thường, các bước gia công do người thợ trực tiếp thực hiện bằng tay như: điều chỉnh số vòng quay trục chính và lượng chạy dao, kiểm tra vị trí của dao cắt để đạt được kích thước cần gia công trên bản vẽ…
Ngược lại, trên các máy công cụ điều khiển theo chương trình số, quá trình gia công được thực hiện một cách tự động. Trước khi gia công, người ta phải đưa vào hệ thống điều khiển một chương trình gia công dưới dạng một chuỗi các lệnh
điều khiển. Chương trình này mô tả đầy đủ các bước cần thiết cho quá trình gia công bằng một ngôn ngữ lập trình mà hệ thống điều khiển có thể hiểu được, cũng như có khả năng thực hiện các lệnh đó và kiểm tra chúng bằng các thiết bị đo dịch chuyển trên các bàn trượt của máy.
Như vậy điều khiển số (NC : Numerical Control ) là một hình thức đặc biệt của tựđộng hóa, mà cụ thể là các máy công cụ tựđộng được lập trình để thực hiện một loạt các thao tác máy ở một chếđộ nhất định nhằm tạo ra một chi tiết thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật cho trước. Các máy công cụ hoạt động theo phương thức điều khiển số gọi là các máy NC hoặc các máy CNC.
- Đặc điểm của máy công cụ CNC + Ưu điểm của máy CNC: • Nâng cao năng suất • Độ chính xác cao • Hạ giá thành sản xuất • Giảm giá thành điều hành gián tiếp
• Đáp ứng nhanh nhu cầu thị trường, gia công nhiều bề mặt phức tạp • Tận dụng thiết bị tối đa trong quá trình gia công
+ Nhược điểm:
• Chi phí đầu tư ban đầu cao
• Chi phí bảo trì cao và cần phải có thợ bảo trì chuyên nghiệp.
Máy tiện được sử dụng trong các thí nghiệm cắt là máy tiện CNC SL-153 do hãng Mori SeiKi, Nhật Bản sản xuất năm 2003 (Hình 3.2). Các thông số cơ bản của máy được chỉ ra trong bảng 3.1
Bảng 3.1 Thông số cơ bản của máy tiện CNC SL-153 Khả Khả năng Đường kính vật cặp lớn nhất 300mm Chiều dài tiện lớn nhất 350mm Hành trình Hành trình trục X 215<150+65>mm Hành trình trục Z 490mm Hình 3.2 Máy tiện CNC SL-153
Hành trình trục B 520mm Hành trình trục Y 70<+40,-30>mm Trục chính Đài dao Tốc độ quay lớn nhất của trục chính 1 5,000 vòng/phút Tốc độ quay lớn nhất của trục chính 2 5,000 vòng/phút
Số vị trí gá dao 12<Trục dao quay: 12> Chiêù cao gá thân dao vuông 20mm
Đường kính gá dao thân tròn Lớn nhất 32mm<Đầu 1> Lớn nhất 25mm<Đầu 2>
Thời gian thay dao 0.2sec
Tốc độ quay lớn nhất của đầu quay. 3,000 vòng/phút Bước tiến Bước tiến nhanh X : 18,000mm/phút Z B : 24,000mm/phút Y : 6,000mm/phút Động cơ Điều khiển trục chính(30 min/cont) 7.5/5.5kW
Máy Chiều cao máy 2,020mm
Kích thước
Mặt sàn 2,320x1,873mm
Trọng lượng máy 4,400kg
3.1.2.2. Dụng cụ cắt :
Ký hiệu dao: HTi1, bán kính mũi dao r = 0.4(mm). Hãng sản xuất: Misubishi
3.1.2.3. Mẫu thí nghiệm:
- Vật liệu gia công: Đồng thau có mác đồng là CuZn37Pb3 - Hình dáng phôi: Phôi trụ tròn Φ40, dài 60 (mm)
Khi gia công cắt gọt ở tốc độ cao thì đồng thau sẽ là vật liệu được lựa chọn
đầu tiên nếu thuộc tính gia công cắt gọt được ưu tiên hàng đầu. Vật liệu này có khả
năng chịu lực tốt và độ dẫn từ thấp. Nó có màu vàng hấp dẫn nhưng có thểđược mạ
nếu yêu cầu. Vật liệu chứa khoảng 60% đồng và 37% kẽm, bổ sung khoảng 3 đến 4 % chì để gia công dễ dàng và nhanh chóng, mạt kim loại cũng dễ dàng loại bỏ khỏi dụng cụ gia công với yêu cầu công sức tối thiểu..
3.1.2.4. Sơ đồ gia công.
Sơđồ thí nghiệm cắt gọt được thể hiện trên hình 3.3
- Phương pháp tiện: Tiện trụ ngoài chi tiết được gá công-xôn bằng mâm cặp 3 chấu kẹp chặt bằng khí nén nhưở hình 3.3
- Làm mát: Trong quá trình cắt không sử dụng dung dịch làm mát (cắt khô)
3.1.2.5. Thiết bị đo độ bóng chi tiết sau khi gia công
Việc đo độ bóng của chi tiết sau khi gia công được thực hiện bằng máy đo Mitutoyo SJ – 400 tại Trung Tâm công nghệ cao EMCO - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nôi. Hình dáng bên ngoài của máy đo như hình 3.5 và quá trình đo được mô phỏng và biểu diễn như hình 3.6.
Thông số cơ bản của máy Mitutoyo SJ – 400 - Độ chính xác 0.01µm - Thang đo Ra/Rz n S 40 φ Hình 3.4. Sơđồđịnh vị và kẹp chặt chi tiết
- Chiều dài tiêu chuẩn 0.8mm - Đầu đo kim cương
- Phương pháp đo tiếp xúc dựa trên độ chênh lệch điện cảm - Tiêu chuẩn độ nhám JIS, DIN, ISO, ANSI
- Điện áp nguồn một chiều qua biến dòng.
Sơ đồ đầu đo để thực hiện việc đo độ bóng. Chiều dài chuẩn để thực hiện lấy mẫu kết quảđo là L = 0,8 ÷ 5mm. Chiều tiến của đầu đo là từ ngoài vào trong.