Chơng II: Cấu trúc của máy công cụ điều khiển số (NC, CNC)
II.2. Các dạng cơ cấu dẫn hớng của máy công cụ điều khiển số
II.2.3 Cơ cấu dẫn hớng thuỷ khí .1. Hệ thống thuỷ tĩnh
44
Các đặc tính của cơ cấu dẫn hớng thuỷ tĩnh và nguyên tắc hoạt động:
- Không có sự tiếp xúc giữa chi tiết dẫn hớng và chi tiết đợc dẫn hớng do đó không dẫn đến hiện tợng mòn chi tiết dẫn hớng.
- Hệ số ma sát tăng cùng với tốc độ dịch chuyển (f = 0 khi v = 0) vì vậy đây không phải là u điểm của hệ thống cơ cấu này.
- Có độ cứng vững cao và khả năng giảm chấn tốt.
Các đặc tính này có thể tính toán trớc một cách chính xác, nhng hệ thống này có thể bị nóng lên, vì vậy cần phải tính đến khả năng này của hệ thống.
Để giữ đợc khe hở ổn định giữa các phần tử hoặc độ thẳng của các phần tử dẫn động ta có thể thiết kế thêm các phần tử phụ trợ.
Để hệ thống hoạt động cần có một cơ cấu sinh ra áp lực dầu, đó là các máy bơm thuỷ lực. Ngoài ra cần phải có hệ thống đờng ống để dẫn dầu vào và dầu ra khỏi hệ thống tới bể dầu.
Hệ thống này đợc sử dụng trong các máy công cụ điều khiển số hạng nặng và các máy cần có độ chính xác cao.
P= hằng số P= hằng số
a, Hệ thốnh cấp dầu áp lực không đổi tiết lu cố định D.
b, Hệ thống cấp dầu lu lợng không đổi.
c, Hệ thống cấp dầu phụ thuộc kết quả đo chiều dày màng dầu C.
d, Hệ thống cấp dầu phụ thuộc đo áp lực.
46
Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Đồ án tốt nghiêp
A: Bơm, B: Van chỉnh áp, E: Tiết lu, F: Đo chiều dày màng dầu, P: áp lực, Q: Lu lợng
II.2.3.2 Hệ thống khí tĩnh.
Đây là hệ thống đợc thiết lập cùng một nguyên tắc với hệ thuỷ tĩnh, chúng ta sử dụng nguồn tác động là dòng khí áp lực cao, tuy nhiên mức độ tải trọng đặt lên hệ thống này thờng không cao bằng hệ thống thuỷ tĩnh.
Với cùng một kích thớc hệ thống, hệ thống khí tĩnh thờng có độ cững vững thấp hơn hệ thống thuỷ tĩnh. Ưu điểm của hệ thống này là không cần
đờng ống dẫn ngợc. Trong thực tế hệ thống này đợc sử dụng cho các máy
điều khiển số có đọ chính xác cao và không đòi hỏi độ dao động và tải trọng lớn.
III. Các xích động học của máy công cụ điều khiển số:
Các đặc điểm cơ bản của hệ thống máy công cụ điều khiển số:
Tất cả các đờng chuyền động đến từng cơ cấu chấp hành của máy công cụ điều khiển số đều dùng những nguồn động lực riêng biệt, bởi vậy các xích động học chỉ còn hai loại cơ bản sau:
- Xích động học công suất cắt gọt.
- Xích động học của chuyền động chạy dao.
Việc tính toán thiết kế, chế tạo đợc thực hiện theo môđun hoá.
Thông thờng các xích cắt gọt bắt đầu từ một động cơ cóa tốc độ thay
đổi vô cấp, dẫn động trục chính thông qua một hộp tốc độ có từ hai đến ba cấp độ, nhằm khuyếch đại các mômen cắt đạt trị số cần thiết trên cơ sở tốc
độ ban đầu của động cơ.
Xích động học chạy dao bao gồm các phần tử, các cụm kết cấu đảm bảo các chuyển động của bàn xe dao trên máy công cụ điều khiển số. Xích chạy dao phải thoả mãn một số chức năng sau:
- Truyền động cho các bộ phận dịch chuyển với tốc độ đều, chạy êm và ổn định.
- Thực hiện đợc các thay đổi vận tốc theo chơng trình, xác định
đợc cả về trị số và chiều, không có sự tháo lỏng chi tiết hoặc thay đổi vị trí tơng đối giữa dao và chi tiết gia công.
- Cung cấp các lực cần thiết để thắng các thành phần lực cắt theo chiều chuyển động.
- Trong trờng hợp cần thiết, các bộ phận nào đó cần phải đảm bảo nhiều chức năng đo lờng các dịch chuyển của bàn xe dao.
Để thoả mãn hai yêu cầu đầu tiên, xích chạy dao cần có tần số dao
động riêng lớn nhất theo điều kiện có thể tính ngay từ đầu nguồn động lực của xích.
Giả định rằng khối lợng của bàn máy và chi tiết gia công là một dữ
kiện, ta cố gắng dùng những cơ cấu có quán tính nhỏ nhất có thể, đồng thời có độ cứng vững cao nhất.
Nh vậy ta nhận thấy lý thuyết tính toán thiết kế động học các xích truyền động trong máy công cụ vạn năng thông thờng không còn ý nghĩa nhiều đối với máy công cụ điều khiển số. Những nguyên tắc nh truyền dẫn vô cấp, truyền dẫn độc lập và nguyên tắc môđun hoá các kết cấu là những nguyên tắc cơ bản cho tính toán thiết kế máy công cụ điều khiển số. ở máy
công cụ điều khiển số, ta quan tâm nhiều đến các cụm kết cấu cụ thể và đầu
48
t nghiên cứu có chiều sâu cũng nh ứng dụng nhanh nhất các tiến bộ kỹ thuật trong khi chế tạo các môđun.