PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN SAI SỐ VÀ CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA SAI SỐ
3.7.1. Phân tích sai số gia công
Từ kết quả đo và xác định s ai số theo bảng 3.2, các sai số gia công trên máy VMC-85S gồm sai số về kích t hước, hì nh dạng hì nh học của biên dạng gia công cũng
có sai lệch so với biên dạng ban đ ầu. Nguyê n nhân là do s ai số tổng cộng của máy và hệ thố ng công nghệ. Các sai số hình dáng hình học: - Độ không phẳng của mặt phẳng; - Độ không tr ụ; - Độ không tròn; - Độ côn, độ lõm, độ trống.
Các sai số vị trí tương quan:
- Độ không vuô ng góc của bề mặt; - Độ không đồng t âm gi ữa hai mặt tr ụ; - Độ không đối xứng giữa hai bề mặt ;
- Độ không gi ao nhau giữa hai đường thẳng;
- Độ đảo hướng kính của mặt trụ so với đườ ng t âm; - Độ đảo mặt đ ầu so với đ ường t âm.
Sai số về kích thước gia công
Theo bảng 3.2 ta thấy khi gi a công ở chế độ có vận tốc cắt thấp, bước cắt ap lớn thì sai số càng cao và có gi á trị dương, còn khi gi a công ở vận tốc cắt cao, bước cắt ap
nhỏ t hì sai số có xu hướng gi ảm và có giá trị âm. Như đồ thị hì nh 3.26 và 3.27
ap (mm)
Sai s?(µm)
V (mm/ph)
Sai s?(µm)
Hình 3.27. Ảnh hưởng c ủa vận tốc cắt
Điều này có thể lý giải, khi cắt ở vận tốc thấp với bước cắt lớn t hì lực cắt và nhiệt cắt sinh ra lớn vì vậy làm cho vật liệu phôi gia công bị biến dạng nhiệt và biến dạng đàn hồi, khi đó sẽ gây sai số gia công lớn. Còn khi cắt ở vận tốc cắt cao nhưng bước ăn dao r ất mỏng nhiệt cắt và l ực cắt sẽ t ác động chủ yếu vào phoi và tho át ra ngo ài. Với vận tốc cắt và bước cắt hợp lý như khi c ắt ở c hế độ cắt với: S = 470 mm/phút, V= 87.92m/phút, t = 2 mm, ap = 0.24 mm thì s ai số gi a công l à nhỏ nhất.
Dựa vào kết quả này để làm thực nghiệm với 04 mẫu khác có cùng chế độ cắt như trên t a được kết quả s au
Bảng 3.3. Tính toán bù sai số Kí ch thước gi a Chế độ cắt F (mm/phút) V (m/phút) t (mm) 1 18 470 87.92 -2 03 (0.24) 17.9749 -0.0251 2 18 470 87.92 -2 03 (0.24) 17.9703 -0.0297
3 20 470 87.92 -2 03 (0.24) 19.979 -0.021
4 22.5 470 87.92 -2 03 (0.24) 22.461 -0.039
5 22.5 470 87.92 -2 03 (0.24) 22.482 -0.018
6 Sai số tổng hợp -0.0265
3.7.2. Bù sai số gi a công
Như đã phân tích trong phần tổng quan về những công trình đã được công bố về lĩnh vực bù sai số gi a công trên các máy CNC, mỗi đề tài đều có những ưu điểm và phạm vi ứng dụng trong t ừng điều kiện cụ thể. Ví dụ bù s ai số gi a công bằng phần mềm điều khiển Heidenhain i TNC530, t ác gi ả l ấy chỉ tiêu đánh giá và bù l à s ai số do độ chính xác chế tạo máy: Sai số vị trí như khe hở dọc trục của vitme bi, độ khô ng song song của các sống dẫn hướng, sự dãn nở nhiệt, sự lệch của trục gá động cơ so với mặt phẳng dẫn hướng... Phương pháp này có phạm vi ứng dụng t hấp vì còn có rất nhiề u nguyên nhân khác gây ra sai số gia công và khô ng thể ứng dụng được cho các hệ điều khiển khác. Một số đề tài khác đã nghiên c ứu bù s ai số gi a công khi xét ảnh hưởng của lực cắt, nhiệt cắt, rung động, hay ảnh hưởng của chế độ cắt... tuy nhiên các phương pháp bù sai số này có phạm vi ứng dụng khô ng lớn, tốn kém và khó ứng dụng trong những điều kiện gi a công bất kỳ.
Tro ng giới hạn nghiên cứu c ủa đề tài tác gi ả sử dụng phương pháp bù trực tiếp trên phần mềm CAD/CAM, phương pháp này có ưu điểm là không xét đến nguyên nhân gây ra s ai số cũng như độ phức tạp c ủa biê n dạng gia công. Các phần mềm CAD/CAM hiện nay như: Unigraphic, Topsolid, Hypercam, Mastercam có thể bù được sai số gia công với giá trị bất kỳ mà gi á trị bù này có t hể thay đổi theo sự thay đổi của chế độ cắt khi gia công các bề mặt phức tạp. Để có t hể tạo r a c hương trình bù và viết l ại chương trình NC mà biên dạng và bề mặt t hiết kế khô ng t hay đổi, t hì trong cơ sở dữ liệu của đồ hoạ phần mềm phải tính toán và giải rất nhiều bài toán về biế n đổi tham số hì nh học.