c. Điều khiển contour 3D.
3.6.3.6. Chọn nguồn sinh lực.
Do ta chọn cơ cấu truyền lực kẹp là cơ cấu ren vít, mặt khác lực kẹp không lớn lắm nên ta chọn nguồn sinh lực là cơ năng, ta tính lực vặn cần thiết
của ngời công nhân để kẹp chặt chi tiết. Gọi F là lực vặn của công nhân
L là chiều dài tay đòn L = 250 - 300(mm)
Ta có công thức [ ( ) 1] ' ϕ ϕ α R tg tg r Q L Fì = tbì + + ì
Trong đó rtb là bán kính trung bình của ren bu lông M16 α là góc nâng của ren α =30 độ
R' là bán kính tính toán R' =D/3 = 12 :3 = 4mm
ϕ ,ϕ1 góc ma sát giữa đai ốc với bu lông và giữa bu lông với chi tiết.
Thay các giá trị vào công thức trên ta có : F =100 - 150(N).
Nh vậy với lực F = 100 – 150 (N) là phù hợp với lực vặn của tay công nhân, do đó cơ cấu kẹp chặt ta chọn là hợp lí.
3.6.3.7. Nguyên lí làm việc của đồ gá.
Sau khi chi tiết gia công 1 đợc đặt lên mặt phẳng của hai hàm kẹp 2, quay vít me 3 cho hai hàm kẹp này tịnh tiến vào gần nhau(về tâm của giá đỡ 7), khi đó nếu mặt bên của hàm kẹp nào chạm vào chi tiết trớc sẽ đẩy chi tiết theo đến khi chi tiết chạm vào mặt bên của hàm kẹp kia thì quá trình kẹp chặt xảy ra. Để điều chỉnh tâm của gia đỡ 8, dùng các vít điều chỉnh 3 sau khi đã nới lỏng các bu lông 6.(Sơ đồ nguyên lý nh trên hình vẽ 3.10).
Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý đồ gá.
3.6.3.8. Kiểm nghiệm bền cho một số chi tiết.
Dới tác dụng của lực kẹp, khi gia công chi tiết thì bu lông kẹp chịu lực lớn, dễ bị phá huỷ, ảnh hởng đến chất lợng gia công và an toàn cho công nhân, vì thế chọn bu lông kẹp phải đủ độ bền, ta kiểm nghiệm bền cho bu lông kẹp.
a. Kiểm nghiệm bền theo ứng suất t ơng đ ơng.
Trong quá trình làm việc bu lông chịu nén xoắn hoặc kéo xoắn, dựa vào sức bền vật liệu, tính ứng suất tơng đơng của bu lông theo công thức:
σtd = σ2 +3τ2 ≤[ ]σ Trong đó:
td
σ - ứng suất tơng đơng,khi kể đến mômen ren thì đợc tính theo công thức thực nghiệm sau: σtd = 1.3σ .
σ - ứng suất kéo hoặc nén khi bu lông làm việc, đợc tính theo công thức 2 2 3.14 16 5000 4 4 ì ì = = d Fv π σ = 24.8(N/mm2 ) Fv lực vặn chặt tác động lên bu lông Fv = wct = 5000(N) Do đó σtd=1.3σ = 32.24(N/mm2 )
[ ]σ - ứng suất cho phép của vật liệu làm bu lông, tra sổ tay thiết kế chi tiết máy ta có [ ]σ = 75 - 80(Mpa)
Nh vậy σtd ≤[ ]σ ,bu lông thoả mãn điều kiện bền tĩnh. b. Kiểm nghiệm bu lông theo hệ số an toàn mỏi.
Theo sơ đồ kẹp chặt chi tiết ta thấy bu lông chỉ chịu lực vặn chặt Fv, ngoài ra bu lông còn chịu lực dọc trục, tuy nhiên lực này nhỏ không đáng kể nên gây ra ứng suất mỏi không lớn vì thế bu lông cũng thoả mãn điều kiện
bền mỏi.
Chơng 4: Kết luận
Sau khi lập QTCN gia công thân súng MK4 có ứng dụng điều khiển số, tuy cha đợc ứng dụng gia công cắt thử nhng qua việc mô phỏng, tính toán
trên phần mềm Power Mill ta thấy đợc các u nhợc điểm sau:
4.1. Ưu điểm.
Chất lợng bề mặt đạt đợc cao, cụ thể ở độ chính xác về kích thớc, hình dạng, vị trí tơng quan giữa các bề mặt (độ vuông góc, độ song song, độ đồng tâm, độ đồng trục...) là rất cao. Đây là các chỉ tiêu quan trọng hàng đầu
đối với các chi tiết vũ khí.
Về đồ gá: đồ gá gia công sử dụng đồ gá chuyên dùng, số lợng đồ gá là 7 loại, so với công nghệ truyền thống thì th viện đồ gá để gia công chi tiết là rất lớn gồm nhiều loại đồ gá vạn năng và chuyên dùng khác nhau cụ thể là 70 loại.
Về dụng cụ: Bộ dụng cụ gia công sử dụng cho máy CNC gồm 12 loại dụng cụ khác nhau và 14 loại cho các nguyên công theo phơng pháp truyền thống, so với công nghệ truyền thống sử dụng rất nhiều dụng cụ tiêu chuẩn
và phi tiêu chuẩn khác nhau cụ thể là 90 loại. Đối với các nguyên công trên máy CNC số lợng dụng cụ nhỏ nằm trong phạm vi cho phép của ụ dụng cụ của máy CNC nên trong quá trình gia công không phải thay dụng cụ bằng tay, quá trình gia công liên tục.
Về thời gian gia công: tổng thời gian gia công trên máy CNC là 309phút 11s hay 5giờ 15phút 11giây, và thời gian gia công trên các máy vạn năng là 6 giờ, so với công nghệ gia công truyền thống thời gian gia công rất lớn khoảng hơn 50 giờ, do đó gia công trên máy CNC tiết kiệm đợc rất nhiều thời gian.
Quá trình kiểm tra: Khi gia công trên máy CNC ta chỉ mất thời gian kiểm tra chất lợng sản phẩm lần đầu để hiệu chỉnh chơng trình, sau một khoảng thời gian dài ta mới cần kiểm tra lại sản phẩm để xác định độ mòn của dụng cụ, còn với công nghệ truyền thống việc kiểm tra sản phẩm sau mỗi nguyên công là bắt buộc nên thời gian kiểm tra chiếm nhiều dẫn tới giảm
năng suất.
Ta có bảng so sánh kết quả của 2 phơng pháp nh sau. Bảng 4.1.
ND PP Truyền thống Có ứng dụng CNĐKS
Chất lợng gia công Không cao cao
Số nguyên công 130 29
Số lợng đồ gá 70 loại 7 loại
Số lợng dụng cụ 90 loại 26 loại
Thiết bị 18 loại 7 loại
Thời gian gia công 50 giờ. 5 giờ 11 phút
Nh vậy qua bảng kết quả so sánh 2 phơng pháp trên ta thấy rõ đợc u điểm của việc ứng dụng công nghệ ĐKS vào gia công các chi tiết vũ khí có
kết cấu phức tạp.
4.2. Nhợc điểm.
Do cha có kinh nghiệm trong việc lập QTCN với các hệ điều khiển số và các phần mềm CAM, đặc biệt là phần mềm Power Mill nên QTCN lập ra cha phải là tối u nhất, đạt hiệu quả cao nhất.