Phương pháp thay dao trong máy CNC Mazak VQC- 50A được cấu tạo dạng mâm xoay với trục chính lấy dao trực tiếp từ đài dao như Hình 2.9 . Các thành phần cấu tạo phần cứng tham gia quá trình thay dao trong máy VQC- 50A.
2.3.1. Trục chính
Đây là cơ cấu quan trọng bậc nhất trong máy CNC, bộ phận này có chính xác cơ khí rất cao và cơ cấu này góp một phần quan trọng vào độ chính xác của máy CNC. Trong các máy tiện thì trục chính được bố trí nằm ngang, trong máy phay trục
27
chính được bố trí nằm dọc. Một số máy tiện phay đa năng, trục chính nằm trên các trục quay và tịnh tiến có khả năng di chuyển theo mọi hướng tùy vào chi tiết cần gia công.
Cơ cấu trục chính máy phay CNC Mazak VQC 20/50a được mô tả như trong Hình 2.10. Các van khí nén Van thủy lực đk hộp số Van thủy lực đk tool Động cơ phản hồi dầu Pittong trợ lực a. Mặt bên trục chính Các sensor cho hộp số và tool b. Mặt trước trục chính Hình 2.10. Cấu tạo trục chính thực tế
Về cơ bản thì trục chính bao gồm các bộ phận sau:
- Động cơ trục chính: động cơ không đồng bộ roto lồng sóc được điều khiển bởi biến tần A1000 của hãng Yaskawa Electric. Công suất định mức 17kW, tốc độ định mức 4400 rpm.
- Hộp số: Hộp số trong các máy CNC thông thường có ít nhất 3 nấc cơ bản High Gear, Low Gear và Neutral (để thay đổi giữa vùng tốc độ cao và tốc độ thấp), nhưng trong máy VQC–50A này thì chỉ có 2 nấc là High Gear và Low Gear. Để thay đổi giữa các vùng tốc độ, ta sử dụng PLC để đóng cắt
28
Relay cách ly (Solid State Relay) khi tốc độ động cơ trục chính về 0, nhằm đảo chiều van thủy lực, từ đó sẽ tác động vào cơ cấu bên trong hộp số.
- Cơ cấu kẹp dao: sử dụng ngàm kẹp được điều khiển bằng van thủy lực, nếu không tác động thì luôn trong trạng thái kẹp, khi tác động thì ngàm nhả dao ra.
- Pittong trợ lực: trục chính rất nặng nên trong quá trình làm việc cần thêm trợ lực từ pittong nhằm đảm bảo hoạt động chính xác, không bị trượt xuống trong quá trình làm việc.
- Công tắc hành trình xác định điểm giới hạn của trục Z.
- Công tắc áp suất (Pressure Switch) bảo vệ thấp áp trên đường ống dẫn dầu.
- Các cảm biến tiệm cận: xác định High Gear hay Low Gear. - Các cảm biến tiệm cận: xác định Tool Clamp hay Tool Unclamp.
- Đường ống dẫn khí.Trên trục chính có 2 đường ống dẫn khí, môt đường phục vụ cho việc thổi các mạt sắt trên phôi trong quá trình gia công được điều khiển bằng van, còn một đường phục vụ quá trình thay dao khi trả dao về đài dao thì thổi ra còn khi gá dao lên thì hút ngược lại nhằm giúp bề mặt dao tiếp xúc với đầu gá tạo lực ma sát sau đó ngàm mới kẹp cố định dao.
- Đường ống dẫn dầu: có một tác dụng rất quan trọng đối với các kết cấu cơ khí như bánh răng, vít me, … đó chính là tác dụng bôi trơn, ngoài ra thì còn một loại dầu khác có tác dụng làm mát khi trục chính làm việc. - Đường ống dẫn dung dịch làm mát: có tác dụng làm mát và giảm thiểu
hao mòn dao khi cắt gọt các phôi kim loại, việc điều khiển dung dịch này rất quan trọng trong và cần tính toán thời gian chính xác vì nếu phun muộn quá có thể làm thay đổi đột ngột nhiệt độ làm gãy vỡ dao. - Bộ xác định điểm không của công cụ: sử dụng loại encoder với định
hướng nhiều điểm.