Mục đích:
Hiểu và làm quen với các loại dụng cụ cắt phục vụ trong quá trình gia công. Lựa chọn dụng cụ cắt đúng cũng là một bước quyết định đến thời gian và chất lượng gia công. Đây là một bài học quan trọng trước khi đi vào thực hiện các bài học về lập trình gia công CNC.
Bài này sẽ cung cấp cho các bạn những. kiến thức :
Tổng quan về trung tâm gia công CNC .
Dụng cụ cắt
o Giới thiệu về các hãng dao chuyên dụng.
o Cấu tạo dao và các bộ phận gá kẹp dao lên máy CNC
o Giới thiệu một số cán dao và mảnh lưỡi cắt thường gặp
o Tầm quan trọng của dao cắt trong gia công CNC.
o Dao chuyên dụng để cắt thô.
o Dao chạy bán tinh
- Solid cut 3 <Dao phay ngón>
- Dao R tip nhỏ
- Dao cầu
o Dao cắt tinh, dao cắt chỉ sử dụng một lần.
o Dao dùng trong gia công cao tốc.
o Tính toán và lựa chọn dụng cụ cắt .
o Quản lý các thông số hình học của dao trong bảng dao trên máy CNC.
o Một số địa điểm cung cấp dao cắt CNC thông thường trong sản xuất đơn chiếc, sản xuất thử nghiệm.
2.1 Tổng quan về trung tâm gia công CNC. 2.2 Giới thiệu về các hãng dao chuyên dụng.
Việc lựa chọn hãng dao cung cấp các loại dao cũng là một vấn đề khi làm thực tế vì còn căn cứ vào tính kinh tế cũng như là loại sản phẩm mình đang gia công là loại nào. Hơn nữa việc chọn lựa dao đó xem có cung cấp ở Việt Nam hay không có dễ mua hay không. Sau đây xin giới thiệu một vài hãng dao hay dùng ở Việt Nam cho các máy CNC.
Trong quá trình lựa chọn dao bạn đọc cũng lên hiểu về vật liệu dụng cụ cắt : Lưỡi cắt và cán dao.
Hãng dao Seco.
o Đây là một loại dao được dùng khá phổ biến ở Việt Nam và có nhiều nhà cung cấp dao của hãng này. Dao seco với giá cả phải chăng đi kèm là chất lượng là một lựa chọn tốt cho người sử dụng. Hãng còn cung cấp cả phần mềm tính toán thông số công nghệ cho dao.
Hãng dao Kuroda
o Kuroda được thành lập từ Kuroda Gauge Manufacturing vào năm 1925 , là một trong những hãng sản xuất đi đầu trong lĩnh vực sản xuất thiết bị cắt gọt. Các dao cụ của hãng có độ chinh xác cao,chất lượng và bền. Dao của hãng cũng đã được cung cấp ở việt nam.
o Là một tập đoàn sản xuất dao cụ với nhiều chi nhánh sản xuất ở nhiều nơi trên thế giới như: Hanta Co.,Ltd. Tungaloy Logistics & Technology Co.,Ltd. Tungaloy America, Inc. Tungaloy De Mexico S.A. Tungaloy Europe GmbH Tungaloy Cutting Tool (Thailand) Co.,Ltd. Tungaloy Cutting Tool (Shanghai) Co.,Ltd. Tungaloy Friction Material Vietnam Ltd….
Hãng dao Sutton Tools
o Là một hãng dao được thành lập vào năm 1917 ở thành phố Melbourne/ Australian chuyên sản xuất và cung cấp các loại dao cụ cho các máy CNC và công cụ. Sutton Tools sản xuất dao cụ theo các tiêu chuẩn ISO, DIN, JIS.
Và còn rất nhiều hãng dao khác chúng ta có thể liệt kê dưới đây:
Hãng dao Taegutec
Hãng dao Sodick.
Hãng dao WIDIN
Hãng dao BIG Kaiser Precision
Dao cụ của hãng NACHI
Dao cụ của hãng MITSUBISHI
Dao cụ của hãng HITACHI.
Hãng dao Sandvik Coromat
Hãng dao Sumitomo Electric Hardmetal
Hãng dao NTK
Hãng dao Guehring
Hãng dao Iscar
………..
2.3 Cấu tạo dao và các bộ phận gá kẹp dao lên máy CNC.
Hình vẽ dưới là bảng các loại dao sử dụng trên máy phay ở phần mềm Mastercam
Dao cầu
Dao phay ngón:
Tool size parameters (tham số của dao):
- Corner Radius (tham số này có hoặc không với dao khác): cho bán kính góc của dao cắt.
- Arbor Diameter: cho đường kính cần dao. - Flute: chiều dài làm việc của dụng cụ.
- Shoulder: cho chiều dài của cả phần cắt của dao cắt. - Over rall: cho chiều dài từ đầu dao đến đài dao. - Taper angle: góc côn.
Holder size parameters (tham số kích thước vòng kẹp):
- Holder diameter: cho đường kính vòng kẹp.
- Holder: cho chiều dài từ mép tới mặt cuối của vòng kẹp.
- Tool number: chỉ ra số thứ tự của dao để xác định dụng cụ này.
Các bộ phận gá kẹp dao lên máy CNC.
Các bộ phận gá kẹp dao lên máy CNC là bộ phận mà dao phay lắp lên đó và lắp vào Toolhoder của máy CNC, chúng bao gồm:
- Áo trung gian (collet - ống kẹp).
- Đầu chụp dao (đế giữ collet cố định và kẹp chặt dao).
- Bộ phận lắp trung gian để kéo dài chiều dài dao gia công ví dụ các dao có đường kính nhỏ như cầu D2, D1…
- Bộ phận Toolholder là bộ phận lắp lên spindle của máy nó có các đầu BT30, BT40, BT50 (trong đó 30, 40, 50 là các góc côn của Toolholder).
Đây là hình ảnh đầu BT50:
Sau đây là một số hình ảnh của đầu gá kẹp dao trên máy CNC
2.4 Giới thiệu một số cán dao và mảnh lưỡi cắt thường gặp.
Cán dao là phần gá lắp và cố đinh lưỡi cắt lên đó . Cán dao được lắp vào đầu kẹp dao trên máy CNC. Trong quá trình cắt gọt cán dao chịu tác dụng của các lực cơ học, sự biến dạng cán dao ảnh hưởng lớn đến góc độ đầu dao do đó cán dao phải có yêu cầu sau:
- phải có khả năng chịu uốn - chịu bền.
Lưỡi cắt là phần tham gia vào quá trình cắt gọt do đó vật liệu lưỡi cắt phải chịu được nhiệt và tản nhiệt nhanh, va chạm, bền dai, chịu được mài mòn.
o Vật liệu làm lưỡi cắt: đây là phần vật liệu trực tiếp cắt gọt ra phôi nên ảnh hưởng trực tiếp đến năng xuất và chất lượng bề mặt gia công vì vậy vật liệu làm phần cắt gọt phải có những yêu cầu sau đây:
Độ cứng: muốn cắt được vật liệu kim loại thì độ cứng của dao phải có độ cứng cao hơn vật liệu gia công, thông thường kim loại gia công có độ cứng vào khoảng (200-240HB), do đó độ cứng của lưỡi cắt phải tầm vào khoảng 60HRC.
Gia công vật liệu: thép cứng thép chịu nhiệt thép không gỉ cần có độ cứng >=65HRC.
Độ bền cơ học: trong khi cắt dụng cụ cắt thường phải chịu những lực, xung lực lớn do đó đòi hỏi tính năng sử dụng tốt cần thép có σb, ak cao.
Tính chịu cứng nóng: vật liệu bị nung nóng thường độ cứng giảm đi, tính chịu cứng nóng là khả năng giữ độ cứng ở nhiệt độ cao (không có chuyển biến tổ chức) trong một thời gian dài.
Tính chịu mài mòn: khi vật liệu dao đủ độ bền cơ học thì dạng hỏng chủ yếu là mài mòn. Khi độ cứng vật liệu làm dao cao thì tính chịu mài mòn phải cao.
Tính công nghệ: xét về điều kiện làm việc, vật liệu làm dao có yêu cầu dễ tôi, độ thấm tôi cao, độ dẻo ở trạng thái nguội và nóng, tính dễ gia công… ngoài ra còn cần thêm tính dẫn nhiệt cao, chống va đập và giá thành thấp. o Những vật liệu làm dao gồm có: Thép các bon dụng cụ. Thép hợp kim dụng cụ. Thép gió. Hợp kim cứng.
Sau đây là hình dạng các chip cắt dùng cho dao phay:
Bảng thông số hình học:
Dao cắt chamfer:
Loại lưới cắt dưới đây thực hiện phay ren:
2.5 Tầm quan trọng của dao cắt trong gia công CNC.
Dụng cụ cắt hay còn gọi là dao là bộ phận hệ thống công nghệ có nhiệm vụ trực tiếp tác phôi để hình thành bề mặt gia công . Chính vì thế mà: dụng cụ cắt có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cắt gọt. Nó không những tác động trực tiếp tới chất lượng bề mặt chi tiết mà còn chi phối không nhỏ tới vấn đề năng xuất và giá thành sản phẩm. Chính vì thế mà hiểu biết về dụng cụ cắt nhắm sử dụng chúng một cách hợp lý là một trong nhứng trọng tâm nghiên cứu cắt gọt kim loại.
Trong thực tế vì bề mặt gia công là muôn hình muôn vẻ, do đó dao để phục vụ gia công cũng rất đa dạng. để thuận tiện cho công tác nghiên cứu tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà phân ra làm các nhóm dao khác nhau.
Chúng ta có thể ví dụ những tình huống sau để thấy tầm quan trọng của dao cắt: - dao mà có số răng ít và có góc nghiêng của đường xoắn lớn nên dao cho phép thoát phoi một cách dễ dàng khi gia công các lỗ hoặc rãnh không thông suốt. Tránh trường hợp bị miết phoi lên bề mặt làm ảnh hưởng tới bề mặt gia công.
2.6 Dao chuyên dụng để cắt thô. 2.7 Dao chạy bán tinh
2.8 Dao cắt tinh, dao cắt chỉ sử dụng một lần. 2.9 Dao dùng trong gia công cao tốc.
2.10 Tính toán và lựa chọn dụng cụ cắt
2.11 Quản lý thông số hình học của dao trong bảng dao trên máy CNC. 2.12 Một số địa điểm cung cấp dao cắt CNC thông thường trong sản xuất đơn chiếc và sản xuất thử nghiệm.
Bài 3 : LẬP TRÌNH GIA CÔNG CNC