1.1. Yờu cầu chung của đồ gỏ:
Một trong những đặc điểm chớnh của mỏy CNC núi chung và mỏy phay CNC núi riờng là độ chớnh xỏc của nú rất cao. Do đú, đồ gỏ trờn mỏy phay CNC cú ảnh hưởng rất lớn đến độ chớnh xỏc gia cụng vỡ sai số chuẩn khi định vị chi tiết trờn đồ gỏ là một trong những thành phần của sai số tổng cộng. Đồ gỏ trờn mỏy phay CNC phải đảm bảo độ chớnh xỏc gỏ đặt cao hơn cỏc loại đồ gỏ trờn mỏy vạn năng thụng thường. Để đảm bảo độ chớnh xỏc gỏ đặt thỡ phải chọn chuẩn sao
cho sai số chuẩn bằng 0, sai số kẹp chặt phải cú giỏ trị nhỏ nhất, điểm đặt của lực kẹp phải trỏnh gõy biến dạng cho chi tiết gia cụng.
Cỏc mỏy phay CNC cú độ cứng vững rất cao, do đú đồ gỏ trờn cỏc mỏy đú khụng được làm giảm độ cứng vững của hệ thống cụng nghệ khi sử dụng mỏy với cụng suất tối đa. Điều đú cú nghĩa là đồ gỏ trờn mỏy CNC phải cú độ cứng vững cao hơn cỏc loại đồ gỏ thụng thường khỏc. Vỡ vậy, đồ gỏ trờn mỏy phay CNC phải được chế tạo từ thộp hợp kim với phương phỏp tụi bề mặt.
Khi gia cụng trờn mỏy phay CNC, cỏc dịch chyển của mỏy và dao được bắt đầu từ gốc tọa độ, do đú trong nhiều trường hợp đồ gỏ phải đảm bảo sự định hướng hồn tồn của chi tiết gia cụng, cú nghĩa là phải hạn chế tất cả cỏc bậc tự do. Điều đú cũng cú nghĩa là phải hạn chế tất cả cỏc bậc tự do khi định vị đồ gỏ trờn mỏy (phải định hướng đồ gỏ theo cả hai phương ngang và dọc của bàn mỏy). Trờn cỏc mỏy phay CNC cho phộp gia cụng được nhiều bề mặt chi tiết với một lần gỏ đặt, do đú cỏc cơ cấu định vị và kẹp chặt của đồ gỏ khụng được ảnh hưởng đến dụng cụ cắt khi dịch chuyển bề mặt dụng cụ gia cụng. Phương phỏp kẹp chặt cú hiệu quả nhất là kẹp chặt ở bề mặt đối diện với bề mặt định vị. Để giảm thời gian phụ và chi phớ gia cụng, thiết bị kẹp phải đảm bảo cỏc yờu cầu sau:
- Thao tỏc nhanh và đơn giản; - Tớnh vạn năng cao;
- Thay đổi dễ dàng cỏc phần tử kẹp; - Độ chớnh xỏc cao.
1.2. Yờu cầu đối với chi tiết gia cụng trờn mỏy phay CNC:
Chi tiết gia cụng trờn mỏy phay CNC cú ảnh hưởng đến kết cấu của đồ gỏ, do đú nú phải đảm bảo được cỏc yờu cầu sau:
Chi tiết gia cụng phải cú những bề mặt chuẩn tốt đảm bảo độ chớnh xỏc và độ ổn định gỏ đặt, đồng thời chi tiết phải cú bề mặt thuận tiện cho việc kẹp chặt, khụng gõy biến dạng chi tiết.
Hạn chế sử dụng đồ gỏ phụ do đú chi tiết phải khụng cú nhiều bề mặt nghiờng và gúc nghiờng;
Đảm bảo độ chớnh xỏc gỏ đặt cao, chi tiết phải được định vị theo 3 bề mặt. Trong trường hợp này, cú thể sử dụng cỏc bề mặt đĩ gia cụng trờn cỏc mỏy vạn năng để định vị;
Nếu chi tiết khụng cho phộp định vị theo 3 bề mặt thỡ định vị theo một bề mặt và hai lỗ, khoảng cỏch giữa cỏc lỗ phải xa nhau và cú độ búng bề mặt đạt cấp 7.
2. CÁC LOẠI ĐỒ GÁ:
Đồ gỏ trờn mỏy phay CNC cú thể phõn biệt theo cỏc hỡnh thỏi khỏc nhau của thiết bị kẹp như sau:
- Kẹp bằng ờtụ. ấtụ cú thể được quay từng gúc 900 trờn bàn mỏy. Vị trớ cú thể thay đổi được.
Chi tiết được kẹp cú thể dịch chuyển dọc theo trục X và Z.
- Kẹp bằng bàn từ tớnh.
- Vị trớ của chi tiết trờn bàn mỏy cú thể được xỏc định một cỏch tự do. - Kẹp bằng modul gỏ (đồ gỏ vạn năng lắp ghộp).
1. Vị trớ của chi tiết trờn bàn mỏy cú thể thay đổi. 2. Cỏc phần tử kẹp cú thể được xỏc định như là một modul. Vị trớ kẹp do người sử dụng xỏc định. Cỏc rĩnh T trờn bàn mỏy phay CNC là cơ sở để kẹp chi tiết gia cụng. Phụ thuộc vào chi tiết gia cụng được kẹp theo dạng và cỏch thức như thế nào, cú thể phõn biệt cỏc thiết bị kẹp như sau:
- Cơ cấu kẹp cơ khớ; - Thiết bị kẹp thủy lực; - Thiết bị kẹp khớ nộn; - Thiết bị kẹp bằng từ tớnh.
2.1. Cơ cấu kẹp cơ khớ:
Cơ cấu kẹp cơ khớ hay cũn gọi là đồ gỏ chuyờn dựng điều chỉnh cho phộp gỏ đặt một số loại chi tiết điển hỡnh cú kớch thước khỏc nhau.
Kết cấu của đồ gỏ gồm hai phần chớnh: phần đồ gỏ cơ sở và phần chi tiết thay đổi. Loại đồ gỏ này cho phộp thay đổi chi tiết gia cụng ngồi vựng làm việc của mỏy. Phạm vi ứng dụng cú hiệu quả của đồ gỏ là trong sản xuất hàng loạt.
Kết cấu đồ gỏ đơn giản hay phức tạp phụ thuộc vào hỡnh dạng của chi tiết gia cụng trờn hỡnh 3.27 được dựng để gia cụng cỏc chi tiết dạng càng, dạng chấu kẹp.
Đối với đồ gỏ thụng thường sử dụng cho cỏc chi tiết đơn giản gồm cỏc bộ phận sau: đũn kẹp, gối đỡ và bulụng kẹp với đầu T (hỡnh 3.28).
1 2 3
4
Chi tiết gia cụng
Đũn kẹp Gối đỡ Bàn mỏy
Hỡnh 3.28
Đồ gỏ dựng để định vị và kẹp chặt cỏc chi tiết nặng thỡ cũn cú thờm cỏc gối tựa (Hỡnh 3.29). 1 2 3 5 4 Gối tựa Chi tiết gia cụng Đũn kẹp Gối đỡ Bàn mỏy Hỡnh 3.27:Đồ gỏ chuyờn dựng điều chỉnh. l – kớch thước điều chỉnh; 1 – Thõn đế cơ sở; 2, 4 – Trục gỏ; 3, 5 – Chi tiết định vị; 6 – Rĩnh định hướng; 7 – Chốt.
Hỡnh 3.29
Đối với những chi tiết mỏng và cú bề mặt phải để trống để cho dao vào gia cụng, thỡ sử dụng đồ gỏ là cỏc tấm kẹp mỏng để định vị và kẹp chặt (hỡnh 3.30).
Chi tiết gia cụng Tấm kẹp mỏng
Hỡnh 3.30
Thiết bị kẹp thủy lực và khớ nộn:
Thiết bị kẹp bằng thủy lực là đồ gỏ chuyờn dựng sử dụng cơ cấu kẹp chặt bằng thủy lực tạo ra cỏc chuyển động và lực kẹp bằng cỏc piston thủy lực. Cỏc thiết bị này thường được điều khiển bởi cỏc van tỏc động bằng tay. Lực kẹp cú thể điều khiển chớnh xỏc và đọc được bởi một cơ cấu hiển thị. Mặc dự, thiết bị kẹp thủy lực đũi hỏi kỹ thuật phức tạp nhưng chỳng
hồn tồn được tin cậy. Hỡnh 3.31 minh họa ờtụ thủy lực.
Thiết bị kẹp khớ nộn là đồ gỏ chuyờn dựng được vận hành bằng khụng khớ với ỏp lực lớn. Chỳng làm việc tương tự như thiết bị kẹp thủy lực. Mỏy nộn khớ được sử dụng để tạo ra khớ nộn.
Thiết bị kẹp bằng từ tớnh:
Vật liệu của chi tiết gia cụng bằng sắt cú thể được kẹp bằng bàn từ tớnh. Khi
được định vị vào bàn từ và mở nguồn cho dũng điện chạy qua, chi tiết sẽ bị hỳt chặt vào bàn từ và cú thể lấy chi tiết một cỏch dễ dàng sau khi tắt dũng điện.
. CỤM TRỤC CHÍNH
Là nơi lắp dụng cụ, chuyển động quay của trục chớnh sẽ sinh ra lực cắt để cắt gọt phụi trong quỏ trỡnh gia cụng.
Hỡnh 3.31:ấ tụ thủy lực.
. Nguồn động lực điều khiển trục chớnh
Trục chớnh được điều khiển bởi cỏc động cơ. Thường sử dụng động cơ Servo theo chế
độ vũng lặp kớn, bằng cụng nghệ số để tạo ra tốc độ điều khiển chớnh xỏc và hiệu quả cao
dưới chế độ tải nặng.
Hệ thống điều khiển chớnh xỏc gúc giữa phần quay và phần tĩnh của động cơ trục chớnh
để tăng momen xoắn và gia tốc nhanh. Hệ thống điều khiển này cho phộp người sử dụng cú
thể tăng tốc độ của trục chớnh lờn rất nhanh.
BĂNG DẪN HƯỚNG
Hệ thống thanh trượt dẫn hướng cú nhiệm vụ dẫn hướng cho cỏc chuyển động của bàn theo X,Y và chuyển động lờn xuống theo trục Z của trục chớnh.Yờu cầu của hệ thống thanh trượt trượt phải thẳng, cú khả năng tải cao độ cứng vững tốt, khụng cú hiện tượng dớnh, trơn khi trượt.
3. CÁCH GÁ VÀ ĐIỀU CHỈNH ấTễ CẶP TRấN MÁY:
ấtụ là một dụng cụ cặp thường được sử dụng trờn mỏy phay (hỡnh 3.33). Để hàm của ờtụ luụn song song với tõm bàn mỏy, dưới đỏy ờtụ cú trang bị rĩnh gắn cỏc nụ định vị ăn khớp vừa khớch với
rĩnh T trờn bàn mỏy. Ngồi ra, trờn thõn ờtụ cũn cú cỏc rĩnh dài để bắt bu lụng xuống bàn mỏy. Chi tiết khi được định vị trong ờtụ nờn đặt sõu xuống hàm ờtụ nếu cú thể. Miếng chiờm song song được dựng để lút dưới chi tiết để chi tiết ỏp sỏt xuống đỏy ờtụ tốt hơn. Để miếng chiờm khụng dịch chuyển, khi
siết phải dựng chày vồ gừ nhẹ lờn bề mặt chi tiết. Lực cắt nếu cú thể luụn hướng về hàm cố định của ờtụ. Quỏ trỡnh kẹp ở ờtụ được minh họa trong hỡnh 3.34. ấtụ mỏy sử dụng dễ dàng và chắc chắn, được dựng để định vị và kẹp chặt những chi tiết cú kớch thước nhỏ. Việc canh chỉnh chi tiết thứ nhất diến ra với sự hỗ trợ của đồng hồ so.
ấtụ đa năng cú thể quay ngang hoặc thẳng đứng (hỡnh 3.35). Lực kẹp được tạo ra thường bằng tay. Tuy nhiờn cũng cú những ờtụ tạo ra lực kẹp bằng khớ nộn và thủy lực.
3.2. ấtụ thủy lực, khớ nộn:
Những ờtụ NC cú độ chớnh xỏc cao, tạo ra lực kẹp bằng cỏc xy-lanh thủy lực và khớ nộn, được sử dụng cho cỏc mỏy phay CNC. Cỏc ờtụ NC vận hành bằng khớ nộn, cú độ chớnh xỏc cao cho phộp rỳt ngắn thời gian đúng và mở ờtụ. Tuy nhiờn, ỏp lực hoạt động nhỏ nờn
khụng thể đạt được lực kẹp lớn. Để tạo ra lực kẹp lớn, ta sử dụng thiết bị kẹp thủy lực, cú thiết bị điều chỉnh ỏp lực để tạo ra lực kẹp theo yờu cầu.
Cấu tạo của một ờtụ thủy lực được minh họa trong hỡnh 3.37.
Hỡnh 3.33:ấtụ mỏy.
Hỡnh 3.36:ấtụ thủy lực.
Hỡnh 3.35:ấtụ đa năng.
1. Hàm kẹp cố định 2. Hàm kẹp di động 3. Bộ phận thủy lực 4. Phần thõn di động 5. Trục vớt-me 6. Đai ốc
7. Thõn ờtụ 8. Lũ xo
Hỡnh 3.37: Cấu tạo ờtụ thủy lực.
3.3. Bàn xoay hiện đại trờn mỏy phay CNC:
Nhằm mở rộng khả năng cụng nghệ của mỏy cụng cụ, nhất là cho cỏc mỏy CNC 2 hoặc 3 trục, người ta đĩ chế tạo một thiết bị cú khả năng tăng số trục của mỏy từ 2
hoặc 3 trục thành cỏc mỏy 4 hoặc 5 trục. Thiết bị đú chớnh là bàn xoay (Rotory Table). Thực ra bàn xoay là một loại đồ gỏ đặc biệt và chỳng chủ yếu được sử dụng trờn cỏc mỏy phay CNC, trung tõm gia cụng đứng, trung tõm gia cụng ngang và mỏy doa ngang. Bàn xoay hiện đại trờn mỏy phay CNC, người ta cú thể phõn ra làm cỏc loại như sau:
3.3.1. Loại tiờu chuẩn:
Là loại bàn xoay này dựng để gỏ đặt chi tiết sao cho tõm của chi tiết trựng với tõm trục chớnh. Cú thể gia cụng được nhiều dạng bề mặt khỏc nhau như gia cụng mặt phẳng, gia cụng rĩnh thẳng hoặc rĩnh xoắn và gia cụng cỏc mặt định hỡnh với dao định hỡnh, đụi khi dựng để cắt bỏnh răng với dao phay mụđun.
Loại bàn xoay tiờu chuẩn cú thể phõn ra làm hai loại : + Loại cú trục chớnh nằm ngang (hỡnh 3.38).
+ Loại cú trục chớnh thẳng đứng.
3.3.2. Loại bàn xoay cú động cơ lắp phớa sau (hỡnh 3.39):
Hỡnh 3.38:Bàn xoay tiờu chuẩn trục
chớnh nằm ngang. Hỡnh 3.39: Bàn xoay động cơ
- Loại bàn xoay này cú khả năng hạn chế sự rung động khi mỏy đang làm việc.
- Loại động cơ này cú thể che chắn nước và phoi vụn, khụng cho chỳng rơi vào động cơ.
3.3.3. Loại bàn xoay cú lỗ trục chớnh lớn:
- Loại bàn xoay này cú trục chớnh cú lỗ lớn, dựng để gia cụng cỏc chi tiết cỡ lớn.
- Loại này cú khả năng mở rộng kớch thước trục chớnh để mở rộng phạm vi làm việc cho mỏy.
- Thớch hợp cho việc sản xuất hàng khối.
Loại bàn xoay này cú thể phõn ra 2 loại:
+ Loại trục chớnh nằm ngang (hỡnh 3.40).
+ Loại trục chớnh thẳng đứng
3.3.4. Loại bàn xoay cú nhiều trục (hỡnh 4.41):
- Loại này cú năng suất gấp nhiều lần so với loại bàn xoay tiờu chuẩn. - Giảm thời gian làm việc.
- Giảm thời gian phụ (gỏ đặt, điều chỉnh). Thớch hợp cho sản xuất hàng loạt và hàng khối.
- Tăng tốc độ vận hành. - Giảm thời gian thỏo lắp và điều chỉnh trờn mỏy.
3.3.5. Loại bàn xoay nghiờng :
- Loại này cú khả năng
cụng nghệ cao, cú thể gia cụng cỏc mặt phẳng, cỏc rĩnh cỏc gờ lồi và đặt biệt là gia cụng cỏc bề mặt nghiờng ở nhiều gúc độ khỏc nhau.
- Loại bàn xoay này được phõn ra hai loại: + Loại điều khiển nghiờng tự động (hỡnh 3.42). + Loại điều khiển nghiờng bằng tay (hỡnh 3.43).
Hỡnh 3.41:Bàn xoay 4 trục.
Hỡnh 3.40:Bàn xoay cú lỗ trục chớnh lớn.
Hỡnh 3.43:Bàn xoay CNC điều khiển
Hỡnh 3.42:Bàn xoay CNC nghiờng
điều khiển bằng tay. 3.3.6. Ứng dụng :
Bàn xoay thường được lắp trờn cỏc mỏy phay CNC hoặc trung tõm gia cụng. Đối với loại bàn xoay khụng nghiờng thỡ nú cú vai trũ như trục thứ 4 của mỏy. Đối với loại bàn xoay nghiờng thỡ nú đúng vai trũ như trục thứ 4 và thứ 5 của mỏy, cỏc trục này lỳc này cú tờn là A và B như hỡnh 3.44.
Bàn xoay của mỏy CNC cú tỏc dụng làm tăng thờm tớnh vạn năng cho mỏy. Nú cú phạm vi sử dụng rất lớn, nhưng chủ yếu là dựng để gia cụng :
+ Mặt phẳng;
+ Cỏc bề mặt định hỡnh (như bề mặt cam, cối dập, khuụn ộp …); + Cắt ren vớt trong và ngồi;
+ Gia cụng bỏnh răng và dao cắt nhiều lưỡi cú răng thẳng hoặc xoắn; + Cắt rĩnh thẳng và xoắn…
+ Cú thể gia cụng cỏc bề mặt nghiờng;
Đối với bàn xoay nhiều trục, cú thể tiến hành gia cụng cựng một lỳc nhiều chi tiết, cú thể:
+ Tăng khả năng cụng nghệ của mỏy; + Tăng năng suất gia cụng;
+ Giảm thời thỏo lắp và điều khiển dụng cụ; + Giảm thời gian và cỏc nguyờn cụng cơ bản;
+ Thớch hợp cho việc sản xuất hàng loạt và hàng khối.
Hỡnh 4.46: Một số dạng chi tiết được gia cụng trờn bàn xoay nghiờng bàn tay.
Hỡnh 4.47: Một số dạng chi tiết được gia cụng trờn bàn xoay nghiờng tự động.
Bài 17: CẤU TRÚC CHƯƠNG TRèNH GIA CễNG