- Chương trình gia cơng ( Phụ lục [2] )
B, Gia công bánh răng Cycloid.
Bước 1: Lập trình sửa đá.
Hình 2. 27Bánh răng Cycloid
- Tương tự như việc lập trình đối với thanh răng nghiêng, đối với bánh răng cycloid nhóm em cũng tiến hành sửa đá theo biên dạng của bánh răng.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 53
Hình 2. 28 Đường chạy dao sửa đá trong Mastercam
Hình 2. 29 Đường chạy dao sửa đá trong Cimco Edit
- Thông số cắt:
Tốc độ trục chính: n = 1600 vg/ph. Lượng tiến dao: f = 100 mm/ph. Chiều sâu cắt: t = 0.05 mm.
Chương trình sửa đá ( Phụ lục [3] ) Bước 2: Lập trình gia cơng.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 54
- Do đá đã được sửa theo biên dạng răng nên việc lập trình gia cơng tương đối đơn giản, ta có thể lập trình bằng tay và sử dụng phần mềm CimcoEdit để kiểm tra, hiệu chỉnh.
Hình 2. 30 Đường chạy dao gia công bánh răng cycloid
- Chương trình gia cơng ( Phụ lục [4] )
C,Gia cơng bánh răng trụ răng thẳng
Hình 2. 31 Bánh răng trụ răng thẳng
Bước 1 : Lập trình sửa đá
- Tương tự như việc lập trình đối với thanh răng nghiêng, đối với bánh răng trụ răng thẳng nhóm em cũng tiến hành sửa đá theo biên dạng của bánh răng.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 55
Hình 2. 32 Đường chạy dao sửa đá trong Mastercam
Hình 2. 33 Đường chạy dao sửa đá trong phần mềm Cimco Edit
- Thơng số cắt:
Tốc độ trục chính: n = 1600 vg/ph. Lượng tiến dao: f = 100 mm/ph. Chiều sâu cắt: t = 0.05 mm. Chương trình sửa đá ( Phụ lục [5]) Bước 2: Lập trình gia cơng
- Do đá đã được sửa theo biên dạng răng nên việc lập trình gia cơng tương đối đơn giản, ta có thể lập trình bằng tay và sử dụng phần mềm CimcoEdit để kiểm tra, hiệu chỉnh.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 56
Hình 2. 34 Đường chạy dao gia cơng bánh răng trụ răng thẳng
- Chương trình gia cơng ( Phụ lục [6] )
2.4 Kết luận chương 2
- Hiểu được tầm quan trọng của việc sử dụng đồ gá sửa đá để gia cơng những chi
tiết có biên dạng phức tạp.
- Lựa chọn được phương pháp sửa đá ( phương pháp định hình ) để tiến hành sửa đá phù hợp với chi tiết cần gia cơng.
- Tìm hiểu và sử dụng các phần mềm mô phỏng sửa đá, gia công ( Mastercam , Cimco Edit ) nhằm mục đích tạo chương trình để phục vụ cho q trình gia cơng .
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 57
CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM MỘT SỐ BIÊN DẠNG SỬA ĐÁ VÀ GIA CÔNG MỘT VÀI CHI TIẾT
3.1 Trình tự thực nghiệm Bước 1: Kiểm tra dữ liệu thiết kế: Bước 1: Kiểm tra dữ liệu thiết kế:
Đọc hiểu bản vẽ chi tiết, kích thước, hình dáng, độ bóng và vật liệu.
Bước 2: Phân tích phương pháp định vị chi tiết, lựa chọn loại đá, kích thước đá để
gia công.
Bước 3: Thiết lập chương trình sửa đá trên phần mềm.
Sử dụng phần mềm Master cam và Cimco Edit để xây dựng và chỉnh sửa chương trình
Bước 4 : Thiết lập chương trình gia cơng trên phần mềm.T LẬP CHƯƠNG TRÊN
PHẦN MỀM
Bước 5: Bật máy, nhập các chương trình con vào bộ nhớ máy, nhập chương trình
gia cơng.
Bước 6: Lắp đá mài, đầu kim cương sửa đá, chi tiết lên máy.
+ Lắp đá vào trục chính.
+ Xác định vị trí đặt đầu kim cương sửa đá (đối với những chi tiết nhỏ hoặc bàn từ có kích thước lớn có thể đặt cố định đầu sửa đá trên bàn máy trong suốt q trình gia cơng mài).
+ Đọc bản vẽ và gá chi tiết theo chương trình gia cơng đã lập trình. + Vệ sinh sạch sẽ bàn từ, chi tiết, …
Bước 7: Rà gá chi tiết và đầu sửa đá để xác định điểm 0 gia công và điểm 0 sửa
đá.
Kiểm tra chương trình bằng cách chạy khơng mài.
Bước 8: Kiểm tra chương trình bằng cách chạy khơng mài. Bước 9: Tiến hành gia công mài chi tiết.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 58
Hình 3. 1 Sơ đồ quy trình thực nghiệm trên máy mài CNC
3.2 Trình tự thực nghiệm gia cơng một vài chi tiết. 3.2.1 Chi tiết bánh răng Cycloid.
Bước 1: Kiểm tra dữ liệu thiết kế.
Hình 3. 2 Bản vẽ kích thước chi tiết bánh răng Cycloid
- Với kích thước trên của bánh răng cùng với vật liệu thép C45 và độ nhám 0,63 thì
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 59
Bước 2: Phân tích.
Định vị:
- Đây là chi tiết bánh răng, để định vị chi tiết này ta sử dụng 1 trục gá ϕ21 lắp với lỗ ϕ21 của bánh răng với dung sai H7/n6. Đây là mối lắp trung gian có độ dơi giúp đảm bảo độ chính xác của chi tiết khi gia cơng đồng thời tháo lắp dễ dàng. Một mặt bên của bánh răng tì vào bạc lắp trên trục. Như vậy, bánh răng đã được định vị 5 BTD trên trục gá và được kẹp chặt bằng đai ốc.
- Sau đó ta gá trục mang bánh răng lên 2 đầu chống tâm định vị 5 BTD để gia cơng chi tiết.
Hình 3. 3 Gá đặt bánh răng Cycloid
Lựa chọn đá mài:
- Trong đồ án này, chúng em sử dụng đá mài có độ hạt 60. Với biên dạng sửa đá theo profin của bánh răng, khoảng cách giữa 2 đỉnh răng là 19,63 mm nhóm đã lựa chọn đá mài có kích thước 190x20x32 (đường kính ngồi D = 190mm, bề dày h = 20mm, đường kính lỗ d = 32mm).
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 60
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.
- Bật công tắc Aptomat ở bên cạnh tủ điện điều khiển
Hình 3. 5 Cơng tắc Aptomat
- Bật nút máy tính , cơng tắc On của máy.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 61
Hình 3. 7 Bật máy mài
- Nhập các chương trình CNC đã lập trình vào máy tính điều khiển vào 1 thư mục riêng của máy để có thể kiểm sốt và tìm kiếm nhanh chóng.
Hình 3. 8 Giao diện phần mềm Mach 3
Bước 6: Lắp đá mài, đầu kim cương sửa đá và chi tiết lên máy.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 62
Lắp đồ gá sửa đá lên bàn máy:
Hình 3. 10 Lắp đồ gá sửa đá lên bàn máy
- Đồ gá sửa đá được lắp ở vị trí nằm trong hành trình của máy có thể gia cơng được đồng thời ở cuối hành trình của bàn máy để hành trình khi gia cơng chi tiết đạt kích thước lớn nhất.
- Để đảm bảo an tồn cho q trình sửa đá cần kiểm tra, xiết chặt bu lơng giữa đầu kim cương với thân đồ gá và đế đồ gá với bàn máy.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 63
Gá chi tiết lên đầu chống tâm.
- Khi gá chi tiết cần đảm bảo chi tiết đã được gá chính xác đồng thời xiết chặt các bu lông hãm để cố định vị trí chi tiết và đảm bảo an tồn trong q trình gia cơng.
Bước 7: Kiểm tra chương trình bằng cách chạy khơng mài.
- Mặc dù đã kiểm tra chương trình trên phần mềm Cimco Edit, tuy nhiên để chắc chắn cũng như đảm bảo an tồn trong q trình vận hành máy chũng ta cần kiểm tra chương trình chạy thực tế đã đi theo đúng ý đồ của người lập trình hay chưa.
- Trên màn hình máy tính điều khiển trong cửa sổ Program Run ta tiến hành chọn Load G-Code và chọn chương trình cần kiểm tra đã lưu trong thư viện của máy.
Hình 3. 12 Chọn chế độ Load G-Code Hình 3. 11 Gá đặt chi tiết bánh răng cycloid
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 64
Chương trình gia cơng được mở đồng thời xuất hiện đường chạy dao được hiển thị trên vùng mô phỏng.
Hình 3. 13 Chạy thử bằng lệnh Cycle Start
Đưa đá mài đến vị trí an toàn sau đó chọn Cycle Start để bắt đầu chạy thử chương trình.
Trong suốt quá trình chạy thử, quan sát máy hoạt động đã chạy đúng theo những gì đã lập trình từ trước chưa, nếu có sự cố gì thì chọn chế độ Feed Hold (tạm dừng chương trình) hoặc Stop (dừng chương trình).
Hình 3. 14 Chế độ tạm dừng và dừng chương trình Chương trình Chương trình gia cơng Đường chạy dao hiển thị Lệnh chạy chương trình
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 65
Ngoài ra, Mach3 cho phép chúng ta chỉnh sửa trực tiếp G-code đang hiển thị bằng cách chọn mục Edit G-code hoặc đóng chương trình đang hiển thị bằng cách chọn Close G-code.
Hình 3. 15 Chế độ chỉnh sửa và đóng chương trình
Bên cạnh đó, chúng ta cũng có thể lựa chọn chế độ chạy từng câu lệnh để dễ dàng kiểm soát đường chạy dao bằng cách chọn chế độ Single BLK.
Hình 3. 16 Chế độ chạy từng câu lệnh
Bước 8: Rà gá đầu sửa đá và chi tiết để xác định điểm 0 sửa đá và điểm 0 gia cơng.
Để có thể điều chỉnh vị trí của bàn máy, chúng ta cần mở chế độ điều chỉnh bằng tay trên phần mềm. Trên bàn phím máy tính điều khiển bấm phím Tab, cửa sổ điều khiển bằng tay sẽ xuất hiện như hình dưới.
GVHD: TS. Lê Đức Bảo Trang 66
Trong quá trình điều chỉnh máy bằng tay chúng ta cần nắm chắc hướng di chuyển của bàn máy tương ứng với các nút bấm X+, X-, Y+, Y-, Z+, Z-, A+, A- đồng thời điều chỉnh tốc độ di chuyển của bàn máy theo các mốc từ 0 đến 100%.
Xác định điểm 0 sửa đá:
- Đá mài khi mua về đều có dạng phẳng, việc xác định điểm 0 có thể thực hiện bằng cách:
- Di chuyển bàn máy sao cho đầu sửa đá thẳng với đường tâm của đá mài, khi đó ta sẽ xác định điểm đó là điểm X0.
Hình 3. 17 Chế độ điều khiển bằng tay trên Mach 3
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 công thô 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˚.