CHƯƠNG I: XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG THAY DAO TỰ ĐỘNG, TRÌNH BÀY SƠ LƯỢC VỀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ HỆ THỐNG THAY DAO TỰ ĐỘNG 1.1 Giới thiệu tổng quan máy CNC Máy CNC (computer numerical controlled) là những công cụ gia công kim loại tinh tế có thế tạo ra những chỉ tiết phức tạp theo yêu câu của công nghệ hiện đại. Phát triển nhanh chóng với những tiến bộ trong máy tính, ta có thê bắt gặp CNC dưới dạng máy tiện, máy phay, máy cắt laze, máy cắt tia nước có hạt mài, máy đột rập và nhiêu công cụ công nghiệp khác. Thuật ngữ CNC liên quan đến một nhóm máy móc lớn sử dụng logic máy tính đề điều khiển các chuyển động và thực hiện quá trình gia công kim loại. -Máy phay CNC là một loại máy móc gia công cơ khi thông dụng tại các công xưởng, từ quy mô nhỏ đến quy mô lớn trên toàn quốc Máy phay CNClà loạimáy được áp dụng công nghệ hiện đại CNC (Computer Numerical Control) - điêu khiến tự động bằng máy tính thông mình.
-Ưu điểm: của phương pháp này là năng suất và độ chính xác cao. dao phay có nhiều lưỡi cắt nên lâu mòn lưỡi, lượng chạy dao lớn. Đây cùng là phương pháp gia công an toàn cho người thợ vì phoi đứt đoạn. Bằng phương pháp phay, người dùng có thể gia công được nhiều bề mặt định hình khác nhau: mặt phẳng, mặt trụ.
mặt bậc, rãnh, rãnh then, trục then hoa, mất định hình phức tạp, cắt đứt, gia công mặt tròn xoay, phay bánh răng, cắt ren.Khối lượng công việc phay có thẻ giải quyết được chiếm tới 20% tổng khối lượng gia công cắt gọt. -Nhược điểm: của phay chính là sự va đập của lưỡi cắt và bề mặt gia công gây ra rung động, ảnh hưởng đến sự chính xác của chí tiết và chất lượng bê mặt, độ bóng không cao. Tuy nhiên, các loại máy phay CNC hiện đại đã giải quyết rất tốt những vần đê này.1 Các bộ phận chính trong máy CNC a, Thân máy và đế máy: Thường được chế tạo bằng các chỉ tiết gang vì gang có độ bền nén cao gấp 10 lần so với thép và đều được kiểm tra sau khi đúc để đảm bảo không có khuyết tật đúc. Bên trong thân máy chứa hệ thống điều khiển, động cơ của trục chính và rất nhiều hệ thông khác.
Yêu câu của thân và đế máy là phải có độ cứng vững cao, phải có các thiết bị chống rung động, phải có độ ôn định nhiệt. Từ đó, mục đích đặt ra là phải đảm bảo độ chính xác gia công, đế máy để đỡ toàn bộ máy tạo sự ôn định và cân bằng cho máy. b, Bàn máy: Bàn máy là nơi để gá đặt chỉ tiết gia công hay đỗ gá. Nhờ có sự chuyển động linh hoạt và chính xác của bàn máy mà khả năng gia công của máy CNC được tăng lên rất cao.
có khả năng gia công được những chỉ tiết có biên dạng phức tạp.Đa số trên các máy CNC hay trung tâm gia công biện đại thì bàn máy đều là đạng bản máy xoay được, nó có ý nghĩa như trục thứ 4, thứ 5 của máy. Nó làm 8 download by : skknchat@gmail.com tăng tính vạn năng cho máy CNC.Yêu câu của bàn máy: Phải có độ ôn định, cứng vững. được điêu khiến chuyên động một cách chính xác.1 Bàn máy phay CNC c, Cụm trục chính: Là nơi lắp dụng cụ, chuyển động quay của trục chính sẽ sinh ra lực cắt để cắt gọt phôi trong quá trình gia công. Nguồn động lực điều khiên trục chính: Trục chính được điêu khiến bởi các động cơ.
Thường sử dụng động cơ Servo theo chế độ vòng lặp kín, bằng công nghệ số để tạo ra tốc độ điều khiển chính xác và hiệu quả cao dưới chế độ tải nặng. Hệ thống điều khiển chính xác góc giữa phần quay và phần tĩnh của động cơ trục chính để tăng momen xoắn và gia tốc nhanh. Hệ thông điều khiển này cho phép người sử dụng có thể tăng tốc độ của trục chính lên rất nhanh. d, Băng dẫn hướng: Hệ thống thanh trượt dẫn hướng có nhiệm vụ dẫn hướng cho các chuyên động của ban theo X,Y và chuyên động theo trục Z của trục chính.Yêu cầu của hệ thống thanh trượt trượt phải thẳng, có khả năng tải cao độ cứng vững tốt, không có hiện tượng dính, trơn khi trượt.2 Thanh dẫn hướng 9 download by : skknchat@gmail.com e,Trục vít me, đai ốc: Trong máy công cụ điêu khiến số người ta thường sử dụng hai đạng vit me cơ bản đó là: vít me đai ốc thường và vít me đai ốc bí.
Vít me đai ốc thường: là loại vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc mặt. Vít me đai ốc bị: là loại mà vít me và đai ốc có dạng tiếp xúc lăn.3 Trục vít me, đai ốc f, Ổ chứa dao: Dùng đề tích chứa nhiều đao phục vụ cho quá trình gia công. Nhờ có ô tích đao mà máy CNC có. thể thực hiện được nhiêu nguyên công cắt gọt khác nhau liên tiếp với nhiều loại dao cắt khác nhau.
Do đó quá trình gia công nhanh hơn và mang tính tự động hoá cao.4 Ổ chứa dao 10 download by : skknchat@gmail.com g, Các xích động của máy: Tắt cả các đường chuyển động đến từng cơ cầu chấp hảnh của máy công cụ điều khiển số đều dùng những nguồn động lực riêng biệt. bởi vậy các xích động học chỉ cỏn 2 loại cơ bản sau: Xích động học tốc độ cắtgọt, Xích động học của chuyển động chạy dao. Việc tính toán thiết kế, chế tạo được thực hiện theo modun hoá. Thông thường các xích cắt gọt bắt đầu tự một động cơ có tốc độ thay đổi vô cấp, dẫn động trục chính thông qua một hộp tốc độ có từ 2 đến 3 cấp độ, nhằm khuếch đại các momen cắt đạt trị số cân thiết trên cơ sở tốc độ ban đầu của động cơ.2 Giới thiệu chung về hệ thống thay đao tự động 1.1 Tổng quát Chức năng và nhiệm vụ của hệ thông thay đao : Cắt giữ, lưu trữ được một số lượng dao nhất định phục vụ cho quá trình gia công sản phẩm của máy CNC.
Số lượng dao tối đa có thế tích trữ trên hệ thông phụ thuộc vào yêu cầu về số dao / số nguyên công mà chương trình gia công cân gọi đến. Sản phẩm càng phức tạp, số lượng dao cần đến cảng lớn, kích thước hệ thống thay dao tự động cũng phải lớn theo để đảm bảo mang được số dao cần thiết. Hệ thống phải có nhiệm vụ lấy dao cũ tử trục chính và đưa dao mới được gọi vào vị trí thay dao khi có lệnh thay đao từ chương trình gia công.2 Các yêu cầu cần đạt được của hệ thống thay đao Số ổ chứa dao phải có dung lượng lớn. Dụng cụ phải được giữ trong ổ với độ tin cậy cao.
Dụng cụ phải được giữ chặt trong tay máy khi thay dao tự động. Chuôi dao và đài dao phải được định vị chính xác vào vị trí gia công. Khoảng cách giữa ô tích đụng cụ tới vị trí công tác là ngắn nhất.Hệ thống cấp phát dụng cụ tự động phải bố trí không chạm vào phôi trong quá trình thay dụng cụ. Tránh làm bẩn bề mặt côn – bề mặt ăn khớp với trục chính.
Bảo dưỡng tiện lợi, an toàn. Quản lí và thay đôi chính xác dao theo chương trình. Thay dao nhanh, giảm thời gian chờ không.3 Phân loại (theo mâm dao) a, Hệ thống thay dao với mâm dao dạng xích: Hình 1.5 Hệ thống thay dao với mâm dao dạng xích - Ưu điểm: Bộ kẹp có độ bền cao, ít hư hỏng và chống ăn mòn. Chuỗi được hỗ trợ ở cả hai bên, hoạt động rất ôn định.
Cơ chế đảo ngược dao sử dụng thiết kế đường cong cam đảm bảo chuyên động ngược của dao trơn tru. Kết cấu mâm dao cứng vững, giúp 11 download by : skknchat@gmail.com giữ được các dao nặng và thay dao tốc độ cao. Chuyển động khay dao sử dụng thiết kế cam thung, chuyển động trơn tru, yên tĩnh và chính xác. - Quy trình thay dao: • Đưa con dao mong muốn trong ổ chứa dao vào vị trí đổi dao • Trục công tác chạy đến vị trí chuyển đổi • Tay máy đổi dao quay hai mỏ kẹp đền vị trí của dao cũ trong trục chính và vị trí của dao mới trong ô chứa.
• Rút cán dao ra khỏi trục chính và ổ chứa, quay tay máy đổi đao • Nạp dao vào lỗ côn của nòng trục chính và vào ổ chứa • Quay tay máy đôi dao về vị trí không làm việc Với số lượng dao lớn hơn 48 dao ta thường dùng hệ thống thay dao với mâm dao dạng xích. b, Hệ thống thay dao với mâm dao dạng nấm Hình 1.6 Mâm dao dạng nấm - Ưu điểm: Độ bền kẹp ổn định và tiếp xúc tuyệt vời với các dao, bảo vệ trục chính và khay dao khi thay dao không phù hợp. Mâm dao có thể được gắn kiểu cố định hoặc kiểu di động, được điều khiển bởi động cơ chính xác, thay dao chính xác, chuyển động trơn tru, yên tĩnh và chính xác .Nguồn điều khiển mâm dao có thẻ là động cơ servo và động cơ điện - Quy trình thay dao: Khi số dao nhỏ hơn 48 dao ta dùng ô cấp dao tự hành. • Đưa trục chính vào vị tí thay dao • Ổ chứa dao tiến vào kẹp dụng cụ • Trục chính đi lên, tháo dao • Ổ chứa dao quay tới vị trí dao được gọi bởi chương trình NC 12 download by : skknchat@gmail.com • Trục chính đi xuống kẹp chặt dao • Ổ chứa dao lùi về vị trí ban đầu c, Hệ thống thay dao với mâm dao dạng phẳng Hình 1.7 Mâm dao dạng phẳng - Ưu điểm: Độ bền kẹp ôn định và tiếp xúc tuyệt vời với các dao, cũng bảo vệ trục chính và khay dao trong quá trình thay dao không phủ hợp.
Xích dẫn hướng kèm ray hỗ trợ cho cả hai bên, chuyển động trơn tru và định vị chính xác. Thiết kế kẹp dao đặc biệt cho phép mâm dao được sử dụng trong các thay dao ngang. Giá đỡ dao có thể được sử dụng với các hệ thống lựa chọn đao khí nén, hệ thống quay thủy lực hoặc nhiêu cụm thay dao có sẵn trên thị trường.