Chương II: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY
2.1VẬN TỐC CẮT VÀ LƯỢNG CHẠY DAO GIỚI HẠN:
HẠN:
Để đảm bảo mỏy làm việc với năng suất cao nhất đồng thời cũng đảm bảo chất lượng của chi tiết gia cụng, mỏy thiết kế cần phải cú khả năng để lựa chọn vận tốc cắt và lượng chạy dao thớch hợp nhất.
Chuyển động chạy dao là chuyển động tương đối của dụng cụ và chi tiết gia cụng đựơc thờm vào và tạo điều kiện đưa vựng gia cụng lan rộng ra toàn bề mặt gia cụng. Chuyển động chạy dao cú thể liờn tục hoặc giỏn đoạn.
Tốc độ cắt là quóng đường mà một điểm trờn lưỡi cắt chớnh ở cỏch trục xa nhất đi được trong một phỳt.
Sau một vũng quay của dao phay, điểm của lưỡi cắt nằm trờn đường trũn của dao cú đường kớnh d sẽ đi được một quóng đường mà chiều dài là chu vi của đường trũn đú, tức là π d.
Để xỏc định quóng đường mà điểm đú đi được trong một phỳt, cần phải nhõn quóng đường đi được sau một vũng với số vũng quay cuả dao trong một phỳt, tức:π dn. Lỳc đú, tốc độ cắt được xỏc định: 1000 dn V = π ⇒ n= 1000π.d.v (v/ph) Trong đú: V: Vận tốc (m/ph)
d: Dường kớnh của dao (mm)
n: Số vũng quay trục chớnh (v/ph)
Đối với chi tiết gia cụng cú cựng chu vi, nhưng cơ lý tớnh của nú khỏc nhau, thỡ cần phải gia cụng với vận tốc khỏc nhau. Trong trường hợp gia cụng chi tiết cần cú đường kớnh dao khỏc nhau, nhưng vận tốc như nhau thỡ số vũng quay phải được điều chỉnh từ nmin - nmax từ là dựng vận tốc Vmin để gia cụng chi tiết cú đường kớnh dao dmax thỡ số vũng quay cần thiết là: min n = max min d V 1000 π
Khi dựng vận tốc Vmax để gia cụng chi tiết cú đường kớnh dao dmin thỡ số vũng quay cần thiết là:
max n = min max 1000 d V π
Phạm vi cú thể thay đổi vận tốc cắt trong 2 giới hạn trờn gọi là phạm vi điều chỉnh. Phạm vi điều chỉnh số vũng quay kớ hiệu là Rn và được xỏc định theo cụng thức sau: d V n R R d d V V n n R . . min max min max min max = = = Trong đú: min max V V RV = : phạm vi điều chỉnh tốc độ min max d d Rd = : phạm vi điều chỉnh kớch thước
Từ đú, nhận thấy rằng Rn phụ thuộc vào giới hạn vận tốc và đường kớnh của chi tiết gia cụng.
Trong cỏc mỏy cụng cụ truyền thống khi gia cụng một chi tiết với cỏc điều kiện cụng nghệ và cỏc yờu cầu kỹ thuật gia cụng. Ta xỏc định được vận tốc cắt hợp lý là V0 và số vũng là n0. Do mỏy truyền động phõn cấp nờn số vũng quay ở đầu ra cuả trục chớnh rất ớt khi trựng với số vũng quay n0 yờu cầu mà chỉ nằm ở một vị trớ nào đú trong khoảng nk ≤n0<nk+1. Khi đú, tương ứng với vận tốc cắt
1k k 0 k V V V ≤ < + . Do đú, dao chúng mũn và tạo nờn những tổn thất về vận tốc.
Tuy nhiờn, đối với cỏc mỏy CNC thỡ việc điều chỉnh số vũng quay ở đầu ra của trục chớnh n0 là cú thể thực hiện được. Do đú, ứng với bất kỡ đường kớnh nào của chi tiết mỏy cũng cú thể cú khả năng đỏp ứng được số vũng quay mong muốn (sai lệch cho phộp ≤ 5%). Từ đú, tuổi bền dao và hiệu suất gia cụng của mỏy sẽ được nõng cao.
Khi phay trờn cỏc mỏy CNC thỡ lượng chạy dao ở mỏy độc lập với trục chớnh và được thực hiện bằng động cơ điều khiển vụ cấp (động cơ bước) và được xỏc định bằng cụng thức:
S = nd i. t (mm/ph)
Ở đõy: nd: số vũng quay của động cơ chạy dao (v/ph)
i: tỷ số truyền từ động cơ đến cơ cấu chấp hành.
t: lượng di động của cơ cấu chấp hành khi trục cuối cựng của trục chạy dao quay 1 vũng (mm/v).
Lượng chạy dao nhỏ nhất Smin tương ứng với tỷ số truyền thay đổi imin lượng chạy dao Smax tương ứng với tỷ số truyền imax trờn cơ sở đú ta cú thể xỏc định phạm vi điều chỉnh lượng chạy dao RS.
min max
SS S RS =
Đối với mỏy cụng cụ truyền thống thỡ phạm vi điều chỉnh Rs cú giới hạn (vỡ số vũng quay của hộp xe dao chuyển động phõn cấp và cú giới hạn). Nhưng đối với mỏy CNC thỡ cú khả năng thực hiện được (tồn tại sai
số ≤ 5%) nhờ dựng động cơ chạy dao điều khiển được
vụ cấp tốc độ (động cơ bước).
Túm lại, mỏy CNC thỡ phạm vi điều chỉnh Rn và Rs khỏ lớn. Điềỡu đú cho phộp đỏp ứng được cỏc thụng số cụng
nghệ một cỏch cao nhất và gúp phần vào giải quyết được vấn đề tối ưu trong chế độ cắt.