ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ BÀN MÁY
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 67
Hình 3. 18 Xét gốc sửa đá X0
Điều chỉnh bàn máy sao cho đầu sửa đá chạm vào mặt bên của đá, khi đó sẽ xác định điểm đó là điểm Y0.
- Đối với trục Z, do khi lắp đá lên trục chính có khe hở giữa 2 chi tiết nên bề mặt đá có thể khơng trịn đều. Để có thể xác định điểm thấp nhất của đá, lúc này ta cần cho trục chính quay đồng thời điều chỉnh trục Z với dịch chỉnh nhỏ (<0.1mm) bằng cách
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 68
thay đổi % tốc độ dịch chuyển bàn máy, khi đầu kim cương chạm vào bề mặt đá thì dừng lại. Ta xác định được điểm Z0.
Hình 3. 20 Xét gốc sửa đá Z0
- Do gốc sửa đá và gốc gia công là 2 gốc riêng biệt nên để đảm bảo độ chính xác đồng thời tiết kiệm thời gian rà gá cho những lần gá sau ta sẽ đặt cho chúng 2 gốc tọa độ khác nhau trên phần mềm.
Hình 3. 21 Chọn gốc sửa đá G55
GỐC SỬA ĐÁ
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 69
- Tại mục Offsets ta lựa chọn gốc sửa đá là G55 đồng thời đưa các vị trí vừa rà gá được về 0.
- Đối với những lần sửa đá sau, ta chỉ cần offset trục Z xuống 1 khoảng mà lần sửa đá trước đó đã sửa thì sẽ được điểm 0 mới.
Xác định điểm 0 gia công.
- Khác với việc xác định điểm 0 sửa đá, việc xác định điểm 0 gia công được thực hiện theo các bước sau:
- Sau khi lựa chọn gốc sửa đá G55, ta cần điều chỉnh gốc gia công về G54 để thuận tiện cho việc lập trình cũng như gia cơng.
Hình 3. 22 Chọn gốc sửa đá G54
- Lắp đồng hồ so lên trục Z sau đó di chuyển bàn máy đưa đầu dị tới vị trí 2 bên đỉnh của 2 răng kế tiếp.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 70
Hình 3. 23 Xét gốc A0
+ Căn chỉnh chế độ bằng tay đối với trục A, đọc chỉ số đồng hồ so ở 2 vị trí sau đó điều chỉnh bàn máy cho giá trị 2 điểm bằng nhau ta sẽ được gốc A0 tạm thời (có thể thay đổi ở bước rà gá sau).
- Sử dụng thước cặp đo khoảng cách từ đầu chống tâm tới mặt bên của đá mài, di chuyển bàn máy 1 khoảng đo được cộng thêm ½ chiều dày đá mài ta được vị trí Y0.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 71
Hình 3. 24 Xét gốc Y0
- Do chi tiết khi được gia cơng thơ cũng như trong quá trình gá kẹp sẽ có những sai số kích thước nên để an tồn trong q trình gia cơng ta cần tiến hành rà gá cho các răng còn lại. Di chuyển trục Z lên cao khỏi chi tiết, trên phần mềm điều khiển ta lựa chọn chế độ nhập dữ liệu bằng tay MDI để dễ dàng kiểm tra các răng còn lại.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 72
- Tại mục Input ta sẽ nhập câu lệnh điều khiển trục A xoay chi tiết đến răng tiếp theo. Như chi tiết bánh răng cycloid này, góc giữa 2 răng là 51.4286˚. Đưa đầu dị tới vị trí thấp nhất của từng rãnh răng, lưu lại giá trị vừa đo trên từng răng để tìm răng cao nhất.
Hình 3. 26 Dị vị trí cao nhất của bánh răng
- Sau khi tìm được vị trí răng cao nhất, để đảm bảo an tồn trong q trình mài ta sẽ chọn vị trí này để xét gốc phơi. Cho trục chính quay đồng thời dịch chỉnh trục Z ăn vào chi tiết với bước tiến nhỏ (<0,02 mm) khi nào xuất hiện tia lửa nhỏ bắn ra khỏi bề mặt chi tiết thì dừng lại và chọn điểm đó là điểm Z0.
Hình 3. 27 Xác định gốc gia cơng Z0
- Trục X khơng cần q chính xác trong trường hợp này, tuy nhiên cần lựa chọn điểm X0 sao cho an toàn trong quá trình gia cơng cũng như thuận tiện cho việc lập trình.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 73
Bước 9: Tiến hành mài chi tiết.
Sửa đá:
- Nhập chương trình sửa đá đã lưu trong thư viện của máy, tiến hành sửa đá. Tùy theo biên dạng cho trước của đá cũng như loại đá để có thể chọn chương trình sửa đá phù hợp.
Đối với loại đá sử dụng trong đồ án này, nhóm em đã chọn chế độ cắt như sau: Tốc độ trục chính: n = 1600 vg/ph.
Chiều sâu cắt: t = 0.05 mm. Lượng tiến dao: f = 100 mm/ph.
a) b)
Gia công mài chi tiết:
Sau khi sửa đá, đóng chương trình sửa đá và gọi chương trình gia cơng mài chi tiết. Chế độ cắt sử dụng khi mài:
Tốc độ trục chính: n = 1800 vg/ph. Chiều sâu cắt:
t = 0.02 mm đối với mài phá thô. t = 0.01 mm đối với mài bán tinh. t = 0.005 mm đối với mài tinh. Lượng chạy dao: f = 200 mm/ph.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 74
Hình 3. 29 Thực nghiệm mài chi tiết
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 75
3.2.2 Chi tiết thanh răng nghiêng.
Tương tự như bánh răng Cycloid, việc gia công chi tiết thanh răng nghiêng cũng trải qua 9 bước cơ bản. Tuy nhiên thay vì sử dụng chống tâm để gá đặt chi tiết, chúng em đã sử dụng bàn từ để thay thế, máy vận hành như một máy CNC 3 trục.
Bước 1: Kiểm tra dữ liệu thiết kế.
Hình 3. 31 Bản vẽ kích thước thanh răng nghiêng
Với kích thước cơ bản: Chiều cao răng h = 3 mm. Bước răng P = 6 mm. Góc đỉnh răng 60˚. Góc nghiêng răng 45˚.
Vật liệu thép C45, yêu cầu độ nhám 0,63 chi tiết trên có thể gá đặt và gia công trên máy mài CNC 4 trục BK 2022-01.
Bước 2: Phân tích.
Định vị và kẹp chặt.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 76
- Chi tiết có mặt đáy phẳng đã được gia cơng trước đó có thể sử dụng làm chuẩn tinh cho nguyên công mài. Định vị mặt đáy của chi tiết lên bàn từ hạn chế 3 BTD, lực kẹp của bàn từ đảm bảo chi tiết khơng bị xê dịch trong q trình gia cơng mài.
Chọn loại đá gia cơng.
Với kích thước răng nhỏ, loại đá được sử dụng có chiều dày B = 10 mm.
Hình 3. 33 Đá mài gia công thanh răng nghiêng
Bước 3: Thiết lập chương trình sửa đá và gia cơng (đã trình bày ở chương 2). Bước 4: Kiểm tra chương trình sửa đá và gia cơng (đã trình bày ở chương 2). Bước 5: Bật máy, nhập các chương trình vào bộ nhớ máy.
(Tương tự như với bánh răng cycloid)
Bước 6: Lắp đá mài, đầu kim cương sửa đá và chi tiết lên máy.
- Việc lắp đá mài cùng đồ gá sửa đá tương tự như đối với bánh răng cycloid, tuy
nhiên có sự khác biệt ở việc gá chi tiết lên bàn máy. Do đầu chống tâm đã được thay thế bằng bàn từ nên quá trình gá đặt chi tiết diễn ra như sau:
Vệ sinh sạch mặt bàn từ cũng như mặt đáy của thanh răng.
Sử dụng dụng cụ đo góc xác định góc nghiêng của bánh răng góc 45˚.
Bật bàn từ, kiểm tra bàn từ có hoạt động tốt khơng để đảm bảo an toàn khi mài chi tiết.
Gá đặt chi tiết lên bàn từ nghiêng 1 góc 45˚ so với phương ngang của bàn máy bằng cách sử dụng dụng cụ đo góc.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 77
Hình 3. 34 Gá đặt chi tiết lên bàn từ
Điều chỉnh thước mở 1 góc 45˚, 1 cạnh của thước tỳ vào cạnh của bàn từ, 1 cạnh còn lại tỳ vào mặt bên của chi tiết. Bật bàn từ và ta sẽ cố định được chi tiết 1 góc 45˚. Bật bàn từ, kiểm tra bàn từ có hoạt động tốt khơng để đảm bảo an tồn khi mài chi
tiết.
Bước 7: Kiểm tra chương trình bằng cách chạy khơng mài.
(Thực hiện tương tự như đối với bánh răng cycloid)
Bước 8: Rà gá đầu sửa đá và chi tiết để xác định điểm 0 sửa đá và điểm 0 gia công.
Gốc sửa đá: thực hiện việc xác định gốc sửa đá tương tự như đối với chi tiết bánh răng cycloid.
Gốc gia công:
- Do mài là ngun cơng gia cơng tinh có chiều sâu cắt nhỏ nên trước khi gia công cần kiểm tra độ phẳng của bề mặt gia công tránh trường hợp đá mài bị ăn quá sâu gây ra hiện tượng trượt đá.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 78
Gắn đồng hồ so lên trục Z, di chuyển bàn máy rà qua các vị trí trên bề mặt chi tiết. Theo dõi chỉ số trên đồng hồ so ta xác định được điểm cao nhất trên bề mặt chi tiết gia cơng.
Bật trục chính quay sau đó đưa đá mài tới vị trí vừa đánh dấu, hạ đá mài tiếp xúc bề mặt chi tiết khi nào xuất hiện tia lửa nhỏ thì dừng lại ta xác định được tọa độ Z0.
Hình 3. 36 Xét gốc Z0
- Di chuyển bàn máy đưa mặt bên đá mài tiếp xúc với mặt bên chi tiết ta xác định tọa độ Y0.
Hình 3. 37 Xét gốc Y0
- Do kích thước gia cơng của chi tiết khơng phụ thuộc vào tọa độ trục X nên khi xét tọa độ X0 ta chỉ cần chọn vị trí có thể lập trình an toàn và đi hết chiều dài phôi.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 79
Bước 9: Tiến hành mài chi tiết.
Sửa đá:
a) b)
Gia cơng:
Hình 3. 39 Mài chi tiết thanh răng nghiêng Hình 3. 38 Sửa đá mài theo biên dạng thanh răng Hình 3. 38 Sửa đá mài theo biên dạng thanh răng
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 80
Hình 3. 40 Chi tiết thanh răng nghiên sau khi mài
3.2.3 Chi tiết bánh răng trụ răng thẳng
Tương tự như bánh răng Cycloid ở trên , ta tiến hành các bước thực hiện tương tự . Việc gá đặt , lựa chọn dao cũng như chạy thử , chọn gốc 0 đều tương tự bánh răng Cycloid.
Hình 3. 41 Sửa đá bánh răng trụ răng thẳng
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 81
Hình 3. 42 Gia cơng bánh răng trụ răng thẳng
3.3 Kết luận chương 3
- Tìm hiểu và lập ra được quy trình thực nghiệm gia cơng tổng qt .
- Hiểu và vận hành được máy mài CNC 4 trục BK 2022-01 gia cơng một vài chi tiết có biên dạng phức tạp.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 82
KẾT LUẬN CHUNG
Với đồ án được giao “Nghiên cứu lập trình cho máy mài CNC 4 trục BK 2022” chúng em đã hoàn thành được các nhiệm vụ :
- Nghiên cứu về công nghệ mài và các máy mài CNC hiện có.
- Dựa vào máy mài 4 trục có sẵn BK 2022 để lựa chọn đồ gá sửa đá phù hợp với việc gia cơng các chi tiết có biên dạng phức tạp.
- Hiểu được các bước lập trình để gia cơng trên máy CNC
- Lập trình mơ phỏng sửa đá, gia cơng một vài chi tiết có biên dạng răng . - Từ chương trình mơ phỏng tiến hành thực nghiệm gia công trực tiếp trên máy
CNC 4 trục có sẵn .
Từ những nhiệm vụ đã hoàn thành ở trên chúng em có những định hướng phát triển như sau :
- Xậy dựng được thư viện gia cơng các chi tiết có biên dạng phức tạp hơn . - Cải thiện , tối ưu hóa đường chạy dao nhằm nâng cao chất lượng, năng suất khi
gia công các chi tiết.
Đề tài “Nghiên cứu lập trình cho máy mài CNC 4 trục BK 2022” là một đề tài khá mới , do đó chúng em đã gặp khơng ít khó khăn trong quá trình thực hiện đề tài này. Do vậy chúng em rất mong nhận được sự đóng góp của của q thầy cơ và các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn .
Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn đến tất cả các thầy cô giáo tring bộ môn Máy và Ma sát học. Đặc biệt chúng em xin có lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Lê Đức Bảo đã tận tình hướng dẫn , giúp đỡ chúng em hoàn thành được đồ án này .
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TH.S Lưu Văn Nhang, Kỹ thuật mài kim loại, Hà Nội: NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2003.
[3] PGS. TS. Phạm Văn Hùng, PGS. TS. Nguyễn Phương, Cơ sở máy công cụ, Hà Nội: Nxb Khoa học và kỹ thuật, 2007.
[4] Phạm Minh Đạo, Trần Anh Tuấn, Đỗ Lan Anh, Giáo trình mài, Hà Nội: Nxb lao động, 2010.
[5] NICCO, "Precision surface grinder model NGS-550B," Catalog. [6] Tạ Duy Liêm, Bùi Tuấn Anh, Phan Văn, Lê Đức Bảo, Cơ sở máy CNC, Hà Nội: NXB Bách Khoa Hà Nội, 2019.
[7] Nguyễn Anh Tuấn, Cơ sở kỹ thuật CNC, TP Hồ Chí Minh: Nxb TPHCM, 2001.
[8] Phạm Hồng Hải, Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mài bề mặt định hình trên máy phay CNC sử dụng đá mài CBN, Thái Nguyên: Luận văn thạc sĩ Đại học Thái Nguyên, 2015.
[9] CIMCO, CIMCO Edit User Guide, www.cimco.com, 2017
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 84 PHỤ LỤC PHỤ LỤC [1] % O0000 N100 G21 N102 G0 G19 G40 G49 G80 G90 N106 G0 G90 G54 Y0. Z0. N110 Z10. N111 N111 G04 P5 N112 G1 Z0. F100. N114 Y-3.095 N116 G2 Y-6.126 Z.407 R2.649 N118 G3 Y-12.832 Z3.009 R9.901 N120 G1 Y-15.832 N122 G0 Y0. N124 Z0. Z0 N126 M98 P0001 L100 N128 G90 Z10. N129 Y-30. N129 G1 Z0. F200. N129 Y-26.905 N129 G3 Y-23.874 Z.407 R2.649 N129 G2 Y-17.168 Z3.009 R9.901
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 85 N129 G1 Y-14.168 N129 G0 Y-30. N129 Z0. N130 M98 P0002 L100 N132 M5 N138 M30 O0001 N100 G91 N104 G1 Z-0.05 F0. N106 Y-3.095 N108 G2 Y-3.031 Z.407 R2.649 N110 G3 Y-6.706 Z2.602 R9.901 N112 G1 Y-3. N114 G90 G0 Y0. N115 G91 Z-3.009 N116 M99 O0002 N100 G91 N104 G1 Z-0.05 F0. N106 Y3.095 N108 G3 Y3.031 Z.407 R2.649 N110 G2 Y6.706 Z2.602 R9.901 N112 G1 Y3. N114 G90 G0 Y-30. N115 G91 Z-3.009 N116 M99
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 86 % PHỤ LỤC [2] % O0000 N110 G21 N112 G0 G19 G40 G49 G80 G90 N114 G0 G90 G54 Y0. X-10. N116 Z10. N118 N120 G04 P5 N122 G0 Z0. N124 M98 P0001 L30 N126 G90 N128 G0 Z10. N130 Z0. N132 G0 B51.4286 N134 M98 P0001 L30 N136 G90 N138 G0 Z10. N140 Z0. N142 G91 B51.4286 N144 M98 P0001 L30 N146 N124 G90 N148 G0 Z10. N150 Z0. N152 G91 B51.4286 N154 M98 P0001 L30
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 87 N156 N124 G90 N158 G0 Z10. N160 Z0. N162 G91 B51.4286 N164 M98 P0001 L30 N166 N124 G90 N168 G0 Z10. N170 Z0. N172 G91 B51.4286 N174 M98 P0001 L30 N176 N124 G90 N178 G0 Z10. N180 Z0. N182 G91 B51.4286 N184 M98 P0001 L30 N186 M5 N188 M30 O0001 N190 G91 N192 G1 Y30. F200 N194 Z-0.005 N196 Y-30 N198 Z-0.005 N200 M99 % PHỤ LỤC [3]
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 88 % O0000 N110 G21 N112 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N114 G0 G90 G54 Y0. Z0. N116 Z5. N118 G04 P5 N120 G1 Z0. F200. N122 Y-7.5 Z12.99 N124 G0 Y0. N126 Z0. N128 M98 P0001 L170 N130 G90 Z10. N132 Y-27. N134 G1 Z0. F200. N136 Y-19.5. Z12.99 N138 G0 Y-27. N140 Z0. N142 M98 P0002 L170 N144 G90 G0 Z10. N146 M5 N148 M30 O0001 N150 G91 N152 G1 Z-0.05 F200. N154 Y-7.5 Z12.99
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 89 N156 G90 G0 Y0. N158 G91 Z-12.99 N160 M99 O0002 N162 G91 N164 N166 G1 Z-0.05 F200 N168 Y7.5 Z12.99 N170 G90 G0 Y-27. N172 G91 Z-12.99 N174 M99 % PHỤ LỤC [4] % O0000 N100 G21 N102 G0 G40 G49 G80 G90 N104 G0 G90 G54 X0. Y0. N106 Z5. N108 G04 P5 N110 G1 Z0. F200. N112 M98 P0001 L300 N114 G90 Z0.