Trung tâm gia công CNC trục đứng cao tốc HS Super MC500 (Hình 3.1) được
dùng để mài phẳng bằng đá mài trụ. Hệ dẫn động bao gồm các bộ phận cơ bản như cụm trục chính, bàn máy và bộ điều khiển CNC. Ngoài ra, còn có các bộ phận khác như bộ phận gá kẹp chi tiết gia công, hệ thống cung cấp dung dịch trơn nguội. Các
thông số kỹ thuật của trung tâm gia công được thể hiện trong Bảng 3.1.
Hình 3.1 (a) Trung tâm gia công CNC trục đứng cao tốc HS Super MC500; (b) Giao diện
phần mềm điều khiển FANUC series 31i(Oi) - A.
Hình 3.2 Sơ đồhệ thống thựcnghiệm trên trung tâm gia công CNC HS Super MC500.
Các thiết bị trong thựcnghiệm được ghép nối theo sơ đồ Hình 3.2. Mỗi thí nghiệm được tiến hành 10 hành trình mài nhưng không có mài hết hoa lửa và tiến dao ngang.
50
Giá trị nhám bề mặt được đo theo phương vuông góc với đường mài. Để đảm bảo độ
chính xác và tính tin cậy của thực nghiệm thì tại mỗi chế độ công nghệ sẽ thực hiện thí nghiệm ba lần. Lực cắt được đo bằng lực kế áp điện Kistler 9139AA (Kistler,
Thụy Sĩ). Cảm biến đo lực được kết nối với bộ chuyển đổi A/D, sau đó hệ thống thu thập dữ liệu sẽ xử lý và ghi lại các giá trị lực cắt thu được. Lực cắt trong mỗi thí nghiệm được lấy là giá trị trung bình của lực cắt trong 10 hành trình mài.Rung động trên trục chính đo bằng gia tốc kế ba trục Triaxial DeltaTron Accelerometer với TEDS
Type 3160-B-042 (Brüel & Kjær, Đan Mạch).
Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của máy HS Super MC500
Hạng mục Thông số kỹ thuật MC500
Hành trình
Hành trình gia công trục X 500 mm
Hành trình gia công trục Y 400 mm
Hành trình gia công trục Z 300 mm
Khoảng cách từ bàn làm việc tới
trục 150 ~ 450 mm
Bàn làm
việc
Kích thước bàn làm việc 650 mm x 400 mm
Trọng lượng gia công lớn nhất của
bàn làm việc 250 kg
Rãnh trên bàn làm việc Ba rãnh chữ T rộng 14 mm, khoảng cách giữa các rãnh
là 125 mm
Tốc độ
Tốc độ quay trục chính 100 – 20000 vg/ph
Côn lỗ trên trục chính Côn 7/24 No.30
Tốc độ di chuyển nhanh nhất (không
tải) của bàn máy (X,Y,Z) 48000 mm/ph
Tốc độ di chuyển khi gia công 1 – 30000 mm/ph
Kho dao
Thay dao Turret
Loại bầu cặp BT30
Loại đinh tán MAS P30T-1
Số dao trong kho 14
Công cụ thu Bất kì
Thời gian thay dao 1,8 s
Cỡ máy
Chiều cao máy 2878
Kích thước bao 1650 mm x 2132 mm
Khối lượng máy 2000 kg
Độ chính
xác
Độ chính xác gia công ± 0,005/300 mm
Độ chính xác vị trí ± 0,001 mm
An toàn và
sửa chữa Bảo vệ máy
Đóng mở cửa bằng tay. Máy được trang bị khóa điện từ.
Hệ điều hành FANUC series 31i(Oi) - A
Hệ thống trục
Hệ thống trục 3 trục: X, Y, Z
Các mặt có thể kiểm soát 3 trục XYZ và 2 trục: XY,
51
Thí nghiệm được thực hiện trên trung tâm gia công cao tốc trục đứng do khi sử dụng đá mài cBN đường kính 100 mm thì không thể đạt được vận tốc cắt thường
dùng cho mài (30 m/s) trên máy mài thông thường. Trong khi đó, nếu chọn đá mài
cBN có đường kính lớn hơn thì giá thành sẽ rất cao, không kinh tế đối với việc thực hiện nghiên cứu. Mài trên hai loại máy nói trên khác nhau ở chỗ trung tâm gia công có trục chính thẳng đứng, trong khi máy mài thông thường có trục chính nằm ngang. Độ cứng vững của các cơ cấu trong máy mài cao hơn trung tâm gia công. Phôi trên
máy mài phẳng được đặt trên bàn từ, còn trên trung tâm gia công được kẹp trên ê-tô
(do hợp kim Titan không có từ tính nên khi mài trên cả hai loại máy đều được kẹp bằng ê-tô). Khi gia công trên máy mài, đá mài sẽ được bao quanh bằng tấm chắn nên độ an toàn cao hơn trong trường hợp xảy ra sự cố. Tuy nhiên, mài trên máy CNC có ưu điểm là có thể ứng dụng vào việc gia công các bề mặt có biên dạng cong của các chi tiết y tế làm từ hợp kim titan mà các máy mài chuyên dụng với khả năng công nghệ giới hạn không thể thực hiện được.