PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN SAI SỐ VÀ CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA SAI SỐ
3.7.1. Phân tích sai số gia công
Từ kết quả đo và xác định sai số theo bảng 3.2, các sai số gia công trên máy VMC-85S gồm sai số về kích thước, hình dạng hình học của biên dạng gia công cũng
có sai lệch so với biên dạng ban đ ầu. Nguyên nhân là do sai số tổng cộng của máy và hệ thống công nghệ. Các sai số hình dáng hình học: - Độ không phẳng của mặt phẳng; - Độ không trụ; - Độ không tròn; - Độ côn, độ lõm, độ trống.
Các sai số vị trí tương quan:
- Độ không vuông góc của bề mặt; - Độ không đồng tâm giữa hai mặt trụ; - Độ không đối xứng giữa hai bề mặt;
- Độ không giao nhau giữa hai đường thẳng;
- Độ đảo hướng kính của mặt trụ so với đường tâm; - Độ đảo mặt đầu so với đường tâm.
Sai số về kích thước gia công
Theo bảng 3.2 ta thấy khi gia công ở chế độ có vận tốc cắt thấp, bước cắt ap lớn thì sai số càng cao và có giá trị dương, còn khi gia công ở vận tốc cắt cao, bước cắt ap nhỏ thì sai số có xu hướng giảm và có giá trị âm. Như đồ thị hình 3.26 và 3.27
Hình 3.26. Ảnh hưởng của bước cắt ap
ap (mm)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3.27. Ảnh hưởng của vận tốc cắt
Điều này có thể lý giải, khi cắt ở vận tốc thấp với bước cắt lớn thì lực cắt và nhiệt cắt sinh ra lớn vì vậy làm cho vật liệu phôi gia công bị biến dạng nhiệt và biến dạng đàn hồi, khi đó sẽ gây sai số gia công lớn. Còn khi cắt ở vận tốc cắt cao nhưng bước ăn dao rất mỏng nhiệt cắt và lực cắt sẽ tác động chủ yếu vào phoi và thoát ra ngoài. Với vận tốc cắt và bước cắt hợp lý như khi c ắt ở chế độ cắt với: S = 470 mm/phút, V= 87.92m/phút, t = 2 mm, ap = 0.24 mm thì sai số gia công là nhỏ nhất.
Dựa vào kết quả này để làm thực nghiệm với 04 mẫu khác có cùng chế độ cắt như trên ta được kết quả sau
Bảng 3.3. Tính toán bù sai số Stt Kích thước gia công (mm) Chế độ cắt Bước ăn dao ap (% Dao) Kích thước sau gia công (mm) Sai số gia công (mm) F (mm/phút) V (m/phút) t (mm) 1 18 470 87.92 -2 03 (0.24) 17.9749 -0.0251 2 18 470 87.92 -2 03 (0.24) 17.9703 -0.0297 V (mm/ph) Sai s?(µm)
3 20 470 87.92 -2 03 (0.24) 19.979 -0.021
4 22.5 470 87.92 -2 03 (0.24) 22.461 -0.039
5 22.5 470 87.92 -2 03 (0.24) 22.482 -0.018
6 Sai số tổng hợp -0.0265
3.7.2. Bù sai số gia công
Như đã phân tích trong phần tổng quan về những công trình đã được công bố về lĩnh vực bù sai số gia công trên các máy CNC, mỗi đề tài đều có những ưu điểm và phạm vi ứng dụng trong từng điều kiện cụ thể. Ví dụ bù sai số gia công bằng phần mềm điều khiển Heidenhain iTNC530, tác giả lấy chỉ tiêu đánh giá và bù là sai số do độ chính xác chế tạo máy: Sai số vị trí như khe hở dọc trục của vitme bi, độ không song song của các sống dẫn hướng, sự dãn nở nhiệt, sự lệch của trục gá động cơ so với mặt phẳng dẫn hướng... Phương pháp này có phạm vi ứng dụng thấp vì còn có rất nhiều nguyên nhân khác gây ra sai số gia công và không thể ứng dụng được cho các hệ điều khiển khác. Một số đề tài khác đã nghiên cứu bù sai số gia công khi xét ảnh hưởng của lực cắt, nhiệt cắt, rung động, hay ảnh hưởng của chế độ cắt... tuy nhiên các phương pháp bù sai số này có phạm vi ứng dụng không lớn, tốn kém và khó ứng dụng trong những điều kiện gia công bất kỳ.
Trong giới hạn nghiên cứu của đề tài tác giả sử dụng phương pháp bù trực tiếp trên phần mềm CAD/CAM, phương pháp này có ưu điểm là không xét đến nguyên nhân gây ra sai số cũng như độ phức tạp của biên dạng gia công. Các phần mềm CAD/CAM hiện nay như: Unigraphic, Topsolid, Hypercam, Mastercam có thể bù được sai số gia công với giá trị bất kỳ mà giá trị bù này có thể thay đổi theo sự thay đổi của chế độ cắt khi gia công các bề mặt phức tạp. Để có thể tạo ra chương trình bù và viết lại chương trình NC mà biên dạng và bề mặt thiết kế không thay đổi, thì trong cơ sở dữ liệu của đồ hoạ phần mềm phải tính toán và giải rất nhiều bài toán về biến đổi tham số hình học.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn